使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 ve\X3"p# _6wFba@>/n 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。 hUYd0qEbEt H"qOSf{
-&<Whhs.@ Vb9',a?#n 工作流程概述 6 ~>FYX Br`IW b!)<-|IK "_`F\DGAZu MATLAB P3oI2\)*i - 批处理模式文件的交互式访问 +"1NC\<* - 外部数学函数和工具 &LbJT$}V XP@1~$ |^A ;&// 批处理模式文件 - 执行仿真 @r?Uua - 光学参数和仿真结果存储 t*?0D\b
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6H'HxB4 VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 @'|)~,"bx KCWc`Oz
在VirtualLab中生成相应的光学设置 /c,(8{(O \|K;-pL 3"O>&Q0c ]8T!qS(UJd 创建批处理模式文件 Q9Q|lO og0*Nt+ VqS#waNrx •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 |_yYLYH'
•在所选文件夹中,生成三个新文件 9D4NX<_ - parameters.xml HQB(* 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 +=:#wzK@ - sample_batch.bat ;g~TWy^o 包含要执行的命令的批处理文件 6,9o>zT%H - system.os ^.>jGI%rB 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) -Y='_4s eQ&ZX3*}
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?k 5Lf{8UxI 修改批处理文件 f-%NaTI LA`*_|}qcR
/"B?1?qc,= C[%OkPR,H 使用批处理文件执行仿真 fXc m|U,ho :duo#w"K
Yboiwy,n MX@_=Sp- 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) VP6ZiQ| +Xemf?
0q'w8]m SGe^ogO"v 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) o0pII )v [B|MlrZ
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ITH 参数扫描 - 变化单个参数 }6@pJG kP?KXT3y O/<K!;(@? •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 nI*v820, •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。 @U2qD
J6 •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。 WASU0 Oj^,m.R
D`VM6/iQR 参数扫描 - 变化单个参数 9F*+YG! )'4k|@8| •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。 1[yq0^\]M[ v_nj$1dY6
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pq*oj :Cp'm'omb 参数扫描 - 变化多个参数 ?'<nx{!c kJ Mf R<=zCE `: •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 qIAoA. •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 n;:rf 7hGY •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 A$a1(8H (4Zts0O\
ZAXN6h uECsh2Uin 参数扫描 - 变化多个参数 r9ww.PpNk# =-}[^u1 th&[Nt7 |\g5+fv9 •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。 !ki.t }sOwp}FV8X
sn?]n~z WuZ/C_ 多配置仿真 >G~R,{6U @!8ZPiW<
YR;^hs? x4/M}%h!;B 在多个配置中变化单个参数 :G<E^<M\)^ `8Lo {P •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。 ]TyisaT •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 h@LHRMO •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。 F<(i.o( <&:=z?30"
?2g`8["> lf!FTm7 在多个配置中变化单个参数 ;ji pe3LU 8 P>#l. # •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。 &CG*)bE
q=9`06 eVM/uDD 具有多个配置的参数优化 {je-I9%OK g{P%s'%* &zuG81F6 •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。 Kk{<@v) •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。 +a*^{l}AST jr3ti>,xV
}nMPSerE •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。 kWrp1` 7H|$4;X^
*tAg*$ -Fn}4M 文件信息 2~t[RY YXI'gn2b#
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