使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 1WaQWZ:= }qGd*k0F0 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。 t(UBs-t :
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uWMSn @=g{4(zR^ 工作流程概述 r+Sv(KS4i^ 0{d)f1 F +5
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hLhrZ MATLAB 86KK Y2 - 批处理模式文件的交互式访问 YpZuAJm<2_ - 外部数学函数和工具 w[vccARQ bOYM-\
{y \1?'JdN 批处理模式文件 - 执行仿真 pQZ`dS\ - 光学参数和仿真结果存储 fM&
fqI k N* I_# VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 >t9DI uu-M7>+
在VirtualLab中生成相应的光学设置 bWp)'mx5u o=![+g D
@wIbU v!DU ewz 创建批处理模式文件 U$@}!X `)8SIx lRS'M,/ •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 VeEa17g& •在所选文件夹中,生成三个新文件 f\hQ>MLzt - parameters.xml K{Nj-Rqd 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 s,mt%^x[ - sample_batch.bat 1uyd+*/(xP 包含要执行的命令的批处理文件 N3Q
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z9 - system.os r^E(GmW 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) Dg Rn^gL{Q ~md06"AYJ
wU/fGg*M2 wqjR-$c 修改批处理文件 `Y!8,(5# =yRv*C
%"#ydOy <RbsQ^U 使用批处理文件执行仿真 r|z B?9Q @d8Nr:
CCC9I8rZD [k%u$ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) L[5U(`q[ +~==qLsU
44k8IYC*o }0/l48G 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) g%)cyri M`9|8f,!a
ZBH^0 参数扫描 - 变化单个参数 EZp >Cf7 1'\s7P |g!$TUS. •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 j5smmtM`s •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 X-CoC
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 McbbEs=) >~'z%
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KJ2P$ 参数扫描 - 变化单个参数 4kK_S.& yr.sfPnJK •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。 $EdL^Q2KAy &-My[t
+T,0,^* tp"eXA0n 参数扫描 - 变化多个参数
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Q= •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ssH[\i •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 qJ~fEX •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。 SoFl]^l CLuQ=-[|
+'VYqu/ F0kAQgUv 参数扫描 - 变化多个参数 LXth-j=] d<m.5ECC} * vqUOh <1QXZfQ" •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。 :+?rnb)N n7/&NiHxv/
%z~kHL $:A80(#+ 多配置仿真 ]$-<< N{}' AW!A+?F6
?jvuTS 2 ;R@D 在多个配置中变化单个参数 {([`[7B>a< :FmH=pI!= •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。 eq<!
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 )4,U •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。 I_R 6
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_S-@|9\ T_9o0Q k 在多个配置中变化单个参数 V&Rwj_Y `UqX`MFz •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。 $(*>]PC+)
Tgbq4xR( *!dA/sid 具有多个配置的参数优化 %E [HMq<H cVr+Wp7K#| T)ISDK4>S" •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 zW)Wt.svP •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 :V_UJ3xf J`{o`>
hp2$[p6O •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。 M0KU}h ;=6EBP%
+B&+FGfNU f=S2O_Ee 文件信息 T{yJL< #~.RJ%
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