使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 ?g~g GQV Wr+1G 8 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。 A7X-),D 2r~&+0sBP
SX I3y en6oFPG 工作流程概述 ;\gsd'i G B&+EZ ={a_?l% _Z|3qQ MATLAB E?+MM0 - 批处理模式文件的交互式访问 j/9Uf|z-_ - 外部数学函数和工具 "p{cz( =P.m5e< umo@JWr 批处理模式文件 - 执行仿真 i`2X[kc - 光学参数和仿真结果存储 6W abw: Xu8_ <% VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 "RF<i3{S 3h|:ew[
在VirtualLab中生成相应的光学设置 @]0;aZ{3 <_tkd3t#W *NDM{WB|) ?]#U~M<' 创建批处理模式文件 }`,}e 259 &4ScwK: W l+[{# •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 "x*5g*k •在所选文件夹中,生成三个新文件 {LLy4m - parameters.xml G}&{]w@ 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 AShnCL8uR - sample_batch.bat Vp'Zm: 包含要执行的命令的批处理文件 8C{mV^cn~ - system.os DGwN*>X 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) u0@i3Po x{X(Y]*1S
<6s?M1J a3<.F&c+c 修改批处理文件 #iOoi9( s2{d<0x?v
KnC;j-j a JC, 使用批处理文件执行仿真 Y70[Nz ByrK|lVM0
KKd Sh1 4Em mh=A 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) y0d a8sd) %U&O
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_5g<aw; 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) p. eq
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"i\rhX 参数扫描 - 变化单个参数 :[1^IH(sb 1XAXokxj S`Jo^!VJ4 •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 /R@,c
B= •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。 s0 ZF+6f •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。 s:y~vd(Vi (RR:{4I
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2"r't 参数扫描 - 变化单个参数 I6x UN
<s1 •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。 9y(75Bn9 CfguL@tR.
"F(LTppy j9@7\N< 参数扫描 - 变化多个参数 k !S0-/h 8IY n9<L [i18$q5D •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 /Q4TQ\: •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 X|}yp| •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。 _;G. QwHr DD3.el}6a
E880X<V)> +>#SB"' 参数扫描 - 变化多个参数 :Yi1# wN"j:G( #V[j Q Vl CbmT aEaP •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。 ~C1lbn b )[d?&GK
-a`` (!72Eaw:] 多配置仿真 4l/hh|3@ |H`}w2U[j
!}Sf?nP# <l/QS3M 在多个配置中变化单个参数 v71j1Q}6 :+%"kgJNL •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。 \K$9r=!( •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 S]E1+,-* •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 Arg604V3 v~f_~v5J!
k8!|WqfP b&AGVWhh 在多个配置中变化单个参数 EwvW: t1 00Tm]mMQX •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 ;D}8acQ
C`s \LYB% K} 具有多个配置的参数优化 3uSj5+@q6 v6Vie o= oy8L{8? •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 ({XB,Rm •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 [D!-~]5 T bMW?Su
b-Q*!Ut •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 Akar@ wh F];"d0O#5
i2. +E&3v x$:>W3?T=^ 文件信息 (x;Uy asDk@Gcu
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