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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 c/v|e&q  
:Q@/F;Z?  
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。 |5X[/Q*K`W  
cY kb3(  
FU>KiBV#  
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工作流程概述  P Je_qP  
<'SS IMr  
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Z[ (d7  
MATLAB eNVuw:Q+  
- 批处理模式文件的交互式访问 GdVF;  
- 外部数学函数和工具 >8=lX`9f{  
g=@d!]Z~[  
4nh=Dq[  
批处理模式文件 - 执行仿真 E]GbLU;TH  
- 光学参数和仿真结果存储 f86Z #%  
0H_uxkB~  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 -GHd]7n  
ci$J?a  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 K%x]:|,>M  
2.b,8wT/  
&r4|WM/ec  
#u8#< ,w  
创建批处理模式文件 yGAFQ|+  
PM#3N2?|E  
kROIVO1|`  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 (tg9"C  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 Dd pcov  
- parameters.xml F@f4-NR>  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 dM= &?g  
- sample_batch.bat kmc"`Ogotw  
包含要执行的命令的批处理文件 }l[e@6r F  
- system.os e(|Z<6  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 1Kk6n UIN  
HdB>CVuh  
Y_+#|]=$B  
5:f!EMb  
修改批处理文件 /[\g8U{5B}  
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".(vR7u'  
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使用批处理文件执行仿真 TaBya0-  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) !uW*~u  
j7kX"nz  
A`f"<W-m  
Fw\Z[nh  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) R2sG'<0B0  
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参数扫描 - 变化单个参数 eQu(3sYb  
j2_j5Hgo  
-GPJ,S V>  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 >aO.a[AM  
•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。 C:t>u..  
•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。 %(/E `  
{jB> ]7  
D`a6D  
参数扫描 - 变化单个参数 B=a+cT  
s"`~Xnf  
•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。 fOHbgnL>  
Mu[lk=jC  
{f #QZS!E  
)4=86>XJT  
参数扫描 - 变化多个参数 :kR>wX  
))|d~m  
Q /4-7  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 lfHN_fE>Mq  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 A,<5W }  
•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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D#&9zR86F  
参数扫描 - 变化多个参数 =SLG N`m3  
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vYV!8o.I  
}g/u.@E  
•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:-f~q  
GB|>eZLv<  
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0Gs\x  
多配置仿真 _,L_H[FN  
'z"vk  
p*Q-o  
k5Cy/gR  
在多个配置中变化单个参数 (&SU)Uvu  
LsWD^JE.  
•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。 Tx PFl7,r  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ^\ x'4!W  
•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。 `#ruZM066  
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S<i1t[E @W  
6AJk6 W^Z  
在多个配置中变化单个参数 %JE>Z]  
t <` As6}  
•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。 (SRY(q  
_s5^\~ao  
|iH MAo  
具有多个配置的参数优化 / rc[HbNg.  
Wm6qy6HR  
?0t^7HMP  
•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。 O"'xAPQW  
•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。 dHIk3j-!  
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53:~a  
•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。 S9l,P-X`  
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.m]}Ba}J$  
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文件信息 o+Jnn"8  
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QQ:2987619807 BjfVNF;hk:  
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