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infotek 2020-07-21 15:35

使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计

摘要 x@? YS  
qaiR329fx  
因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 q6EZ?bo{  
L&hv:+3N  
0F9p'_C  
%![3?|8~  
工作流程概述 E-Y4TBZ*  
SSysOeD+  
odh cU5  
v/x~L$[  
MATLAB uUJH^pW  
- 批处理模式文件的交互式访问 ):7mK03J  
- 外部数学函数和工具 85qD~o?O  
%gEgp Jd  
Z7dyPR  
批处理模式文件 - 执行仿真 c0QKx=  
- 光学参数和仿真结果存储 Ot;)zft  
)jGB[s";)y  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 vbEO pYCS  
f"R'Q|7D  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 v,d'SR.  
7f>~P_  
'a G`qPB  
<op|yh3Jkk  
创建批处理模式文件 )4^Sz&\  
Y|cj&<o  
}6!m Q  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 Ogu";p(  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 ;k (M4?  
- parameters.xml R\-]t{t`  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 2 2@w:  
- sample_batch.bat s'/ZtH6>C  
包含要执行的命令的批处理文件 [oOV@GE  
- system.os [Gc9 3PA7q  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) /kAbGjp0  
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h^'+y1  
+}iuTqu5  
修改批处理文件 i2E@5 v=|Y  
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使用批处理文件执行仿真 Y'yGhpT~  
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$l_\9J913  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) X*t2h3 "}  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) cH6J:0>W  
~cSE 9ul  
H3+P;2 {  
参数扫描 - 变化单个参数 ZhFlR*EQ  
q<Y#-Io%3  
K{0 gkORF  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 Bi7&yS5V  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 Jk57| )/  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 |eK^Yhym  
7 lu_E.Bv  
{Rq5=/b  
参数扫描 - 变化单个参数 |xrnLdng0R  
 NmTo/5s  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 ?8YbTn1f)  
7MIrrhk  
5% w08  
0(Hzh?t_  
参数扫描 - 变化多个参数  Y+Cv9U0  
Z  GrDa  
Esf\Bo"  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ak zKX}  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 %II o  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
AE=E"l1]  
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参数扫描 - 变化多个参数 *RFBLCt  
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rW+}3] !D/  
Li9>RY+3  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 XO}SPf-  
)B"E+Q'h{7  
p5J!j I=  
[X ]XH  
多配置仿真 V^_U=Ed@M  
C)ic;!$Qhb  
[<X ~m  
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在多个配置中变化单个参数 _+}f@&"  
mt4X  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 "p[3^<~uQ  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 szp.\CMz  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 u56F;y  
= VMELk!z  
fYlqaO4[  
T$Z}1e]  
在多个配置中变化单个参数 izR#XeBm  
%`lLX/4~  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 Fi# 9L  
68~5Dx  
I7W?}bR*6  
具有多个配置的参数优化 M6y|;lh''c  
@>+`1C  
d3NER}f4V  
•基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 l7 U<]i GL  
•例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 b^"mQ   
0@&/W-VXg  
A @e!~  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 j|@8VxZ  
)lP(is FP  
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GN+!o($  
文件信息 'N`x@(  
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QQ:2987619807 (^m~UN2@~m  
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