使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 a~Sf~ka Zd1+ZH 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。 $/}*HWVZ M-K<w(,X
\OHsCG27 PYkcGtVa_ 工作流程概述 ;
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h{-@ +)^F9LPl iH#~eg ;y%l OYm MATLAB [Oxmg?W - 批处理模式文件的交互式访问 H;k;%Zg; - 外部数学函数和工具 RU,f|hB4 1Z'cL~9 bESmKe( 批处理模式文件 - 执行仿真 m( C7Fa - 光学参数和仿真结果存储 Nb>|9nu
O R@5jEf VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 >T%Jlj3ZG %RL\t5TV
在VirtualLab中生成相应的光学设置 8JAA?0L"' fa=#S c ^G\w+_ [z]@<99/ 创建批处理模式文件 $yIcut7 }Y(Q7l "FT5]h •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 (sW:^0 p •在所选文件夹中,生成三个新文件 f-y4V} - parameters.xml W,`u5gbT 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 !
W$u~z - sample_batch.bat Gnj;=f 包含要执行的命令的批处理文件
jC*(ZF1B - system.os -g]/Ko]2@$ 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) brb8C%j}9 D7X-|`kH
U`,&Q] RV.zxPw>> 修改批处理文件 ];R5[%:5 n>Y3hY
xB68RQe) !aeL*`; 使用批处理文件执行仿真 d0>V^cB '? !w[<?+%%n
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o G&0&*mp 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) Wcz{": [ iv?'&IUfK
.bB_f7TH. o$\{&:y 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ^8o'\V"m^ @?!/Pl49R
N;F1Z-9 参数扫描 - 变化单个参数 Y6`9:97 G#HbiVH9 Sr)/
Mf •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 ^OI •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 ldM [8 •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 V3$!`T}g4 4(R O1VWsb
)*G3q/l1u6 参数扫描 - 变化单个参数 "}\2zub9 @I]uK[qd •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。 O*z x{a6 -vGyEd7
;J2U5Y NO doFp53NhV 参数扫描 - 变化多个参数 Qf414 oW }Tu_?b`RUm rzDqfecOmW •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 k!xi
(l<C •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 s.6S: •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。 T5z %X:VD( elWN-~
x1/Usupi )"&-vg< 参数扫描 - 变化多个参数 `kwyF27v] vPi\ vU{ go]d+lhFB xii*"n ~ •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。 x-nwo:OA 9*[!uu
Nk3]<#$ 7V 4iPx 多配置仿真 RT9fp(6* Y5-X)f
nv{ou[vQ 6"|PJ_@P 在多个配置中变化单个参数 W$EX6jTGI H5, {Z •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。 2N5N^S •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 *Sz`=U7n •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。 E5jK}1t4V jS5e"LMIq
<9"s&G@ ).9-=P HlX 在多个配置中变化单个参数 b[uTt'p} ;1NZY.pyc •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。 Xvi{A]V
]}ff*W Uk S86`. 具有多个配置的参数优化 2a5yJeaIv* -3wg9uZ& WN>.+qM~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。 g|"z'_ •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。 cC"7Vt9b 5iG|C ~
h6)hZ'zV •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。 s<E_74q1 @`%.\_
y|.wL=; q<oA%yR 文件信息 ClaYy58v 7; TS
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