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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 1'\s7P  
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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。 =RM]/O9  
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工作流程概述 D)[(  
A&jR-%JG  
Fl(j,B6Z  
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MATLAB E2=vLI]  
- 批处理模式文件的交互式访问 +sq_fd ;'D  
- 外部数学函数和工具 qd'Z|'j  
k|jr+hmn":  
m3(p7Z^Bq  
批处理模式文件 - 执行仿真 fCX8s(|F  
- 光学参数和仿真结果存储 "d0D8B7HI@  
o>]z~^c  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 tHM0]Gb}  
`O%O[  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 h >Z`&  
SC3_S.  
UQP>yuSx  
ZP0D)@8  
创建批处理模式文件 q}z`Z/`/  
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 Oe "%v;-  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 9.9B#?  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 4l> d^L  
- parameters.xml ~g@}A  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 uA t{WDHm  
- sample_batch.bat }Q6o#oZ  
包含要执行的命令的批处理文件 : Hu {MN\  
- system.os }{&;\^i  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) <LJb,l"  
Bob-qCBV  
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修改批处理文件 >V\^oh)t]t  
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7y.iXe!P  
使用批处理文件执行仿真 QTN'yd?WE  
"];@N!dA  
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EiZa,}A  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 8L6b:$Y3@C  
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q_9 tbZ;  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) DhsvN&yNM  
Z B!~@Vf  
> +00[T  
参数扫描 - 变化单个参数 ua ky2SgN  
}O| 9Qb  
h b8L[ 4  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 MhB> bnWXR  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 3od16{YH  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 0y+i?y 9  
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*D9H3M[o#  
参数扫描 - 变化单个参数 } .<(L  
nI1(2a1  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 q1ZZ T"'  
 }Fox  
'P[#.9E  
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参数扫描 - 变化多个参数  =+q\Jh  
`82Dm!V  
Hk(=_[S  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 Mq'm TM  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 {OOn7=  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
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参数扫描 - 变化多个参数 Ki&a"Fu3  
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m - hZ5 i  
)+w1nw|m  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 6E9/ z  
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x($Djx  
多配置仿真 $J&c1  
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g-]~+7LL  
ou<,c?nNM  
在多个配置中变化单个参数 f*9O39&|  
x;Slv(|M  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 {t!7r_hj  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 U4yl{?  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 =)gdxywoC  
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%~P T7"4  
DH.UJ +  
在多个配置中变化单个参数 n=AcN  
G#^0Bh&  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 ^H{YLO  
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&g1\0t  
具有多个配置的参数优化 ecR)8^1 '  
9cU9'r# h  
sf# px|~9  
•基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 E-FR w  
•例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 n${k^e-=  
|r36iUHZS  
CjP<'0gT  
•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。 ;gD\JA  
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 Pd(_  
文件信息 PLMC<4$s  
b78~{h t`  
8N?D1; F;  
i1-%#YYF(  
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QQ:2987619807 2Q5@2jT  
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