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# RwOOe7mv 工作流程概述 PJe_qP <'SS IMr tpO'<b 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$J?a
在VirtualLab中生成相应的光学设置 K%x]:|,>M 2.b,8wT/ &r4|WM/ec #u8#<
,w 创建批处理模式文件 yGAFQ|+ PM#3N2?|E kROIVO1|` •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 (tg9"C •在所选文件夹中,生成三个新文件 Ddpcov - parameters.xml F@f4-NR> 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 dM= &?g - sample_batch.bat kmc"`Ogotw 包含要执行的命令的批处理文件 }l[e@6r F - system.os e(|Z<6 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 1Kk6nUIN HdB>CVuh
Y_+#|]=$B 5:f!EMb 修改批处理文件 /[\g8U{5B} L8Tm8)
".(vR7u' \WE&5
9G 使用批处理文件执行仿真 TaBya0- x0(bM g>7
uMZ~[Sz ,S=[# 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 Zdqm|_R[
b2UDP W 参数扫描 - 变化单个参数 eQu(3 sYb 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
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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。 wBXa;. mcd{:/^?
h$'6."I D#&9zR86F 参数扫描 - 变化多个参数 =SLG N`m3 kJ5z['4? vYV!8o.I }g/u.@E •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 d*d:-f~q GB|>eZLv<
~ps,U 0Gs\x 多配置仿真 _,L_H[FN 'z"vk
p*Q-o k5Cy/gR 在多个配置中变化单个参数 (& SU)Uvu LsWD^JE. •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 TxPFl7,r •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ^\ x'4!W •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 `#ruZM066 GfELL`yz
S<i1t[E@W 6AJk6W^Z 在多个配置中变化单个参数 %JE>Z] t<` As6} •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 (SRY(q
_s5^\~ao |iHMAo 具有多个配置的参数优化 / rc[HbNg. Wm6qy6HR ?0t^7HMP •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 O"'xAPQW •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 dHIk3j-! ;|vP|Xi
53:~a •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 S9l,P-X` s<{ Hu0K$
.m]}Ba}J$ ~wDXjn"U& 文件信息 o+Jnn"8 q|<B9Jk
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