使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 (HAdr5 +6WjOcu 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。 Fp.eucRxP EXSH{P O+
IVxJN(N^ O60T.MM` 工作流程概述 OLG)D#m(4/ mS%4 AROHe Ftyxz&-4$p MATLAB -RP{viGWK - 批处理模式文件的交互式访问 Z\0wQ;} - 外部数学函数和工具 qsj$u-xhX #VhdYDbW /Z2u0jNArP 批处理模式文件 - 执行仿真 4-bM90&1t - 光学参数和仿真结果存储 ,LBj$U]e|E EZj rX>"# VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置
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在VirtualLab中生成相应的光学设置 (cVIjo+:: -c>3|bo Aw7N'0K9UN Ox)<"8M 创建批处理模式文件 M&iXdw& YMo8C( %R5- 6 •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 T$kuv`? •在所选文件夹中,生成三个新文件 ^qL<=UC. - parameters.xml BD"Dzq 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 2z;nPup, - sample_batch.bat 4l0>['K&{ 包含要执行的命令的批处理文件 OI Fjc0 - system.os xjp0w7L)J 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) O
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5]G%MB/|$ 6EY\ 修改批处理文件 :"y2u c6jVx_tt.
CL7_3^2qI /Igz[P^\9 使用批处理文件执行仿真 5Y;&L!T W
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)-I/ej^ PC5$TJnj3 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) Q0-gU+ig 2 6}3
)W_akUL R.1.LB 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ~"*W;|) ,OrrGwp&
LmY[{.'tX 参数扫描 - 变化单个参数 bRggt6$z d v4~CW%Td 6lpJ+A57# •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 9y[U\[H •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。 y.(< •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。 ;pL!cG@ #HP-ne; #
id,' + < 参数扫描 - 变化单个参数 <0Y<9+g! sMLXn]m •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。 ;eo}/-a_Xw {^Q,G x(
tW!*W? O=LW[h! 参数扫描 - 变化多个参数 le_aIbB"P leF!Uog !5'4FUlJ •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 K/(QR_@? •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 W2%@}IDm •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。 Ugo! Y9-F\t=~
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参数扫描 - 变化多个参数 r(>812^\ *N: $,xf 2xUgM}e Txl|F\nK` •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 d=D#cs;\ n5oX 51J
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I6F +2tFX 多配置仿真 q77qdmq7 *qYw
FbMtor @ G!Ir"Q 在多个配置中变化单个参数 W!"QtEJ, :
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•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 ukVBC"Ny •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 Xk'Pc0@a •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 `<P:ly. _Wk*h}x
-ON-0L 86cnEj= 在多个配置中变化单个参数 QrFKjmD< G$KQgUN~[ •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。 vgDpo@fz8
O8>&J-+2 RX_f[ 具有多个配置的参数优化 1R yE8DdP j[mII5e7g -{C Gn5]_# •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。 t_16icF9U •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。 3P>1-= )}"`$6:k`
ai?N!RX%H •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。 SHB'g){P Z5F#r>> `
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