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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 J(%kcueb  
tJ@5E^'4  
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。 |\S p IFH1  
mLL?n)   
kc-v(WIC  
M}BqSzd*  
工作流程概述 #F!'B|n  
^PI8Bvs>j  
l]v>PIh~N  
_T[m YY  
MATLAB ay,E!G&H  
- 批处理模式文件的交互式访问 f S(IN~  
- 外部数学函数和工具 "1Oe bo2  
`+O7IyTM A  
p@+r&Mg%W"  
批处理模式文件 - 执行仿真 ULIpb  
- 光学参数和仿真结果存储 01" b9`jU  
7;;HP`vY  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 .#ASo!O5q  
27-GfC=7*  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 o7;#B)jWS  
5T4!' 4n  
1y($h<  
NLA/XZ  
创建批处理模式文件 mIX[HDy:V$  
I@<\DltPi  
Uc?#E $X  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 ~E tW B  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 ~t-!{F  
- parameters.xml oyeJ"E2  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 :AM5EO  
- sample_batch.bat o)pso\;  
包含要执行的命令的批处理文件 -*T<^G;rK  
- system.os -@EAL:kY  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 5p7?e3  
A%$ZB9#zQ  
ckTk2xPQ  
W dNOE;R  
修改批处理文件 da/Tms`T  
Lradyo44u\  
E'O[E=  
,=@%XMS  
使用批处理文件执行仿真 ~!& "b1  
m<X[s  
gL:Vj%c  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) Ob#d;F  
*lT:P-  
)Z0bMO<  
j aEUz5  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) .h7`Q{  
b&j}f  
NB|yLkoDyI  
参数扫描 - 变化单个参数 W1T% Q88  
0<";9qN)6  
n+XLZf#  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 d~F4  
•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。 Oe["4C  
•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。 il5Qo  
hE|W%~Jx  
ym =7EY?o  
参数扫描 - 变化单个参数 -E(0}\  
4{rqGC /  
•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 ;dtz\  
 UqwU3  
Ump$N#  
Ap<kK0#h  
参数扫描 - 变化多个参数 +\_c*'K>  
lIUaGz|  
&{uj3s&C   
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 <(c_[o/  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 !JGe .U5  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
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Z.l4<  
(& UQ^  
cM hBOm*  
参数扫描 - 变化多个参数 EQTJ=\WFF  
<9bfX 91  
[  ^S(SPL  
s ]XZQr%  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 p.^qB]%  
J6[V7R[\  
/2.}m`5  
QB.QG!@  
多配置仿真 U5RLM_a@M  
yCvP-?2  
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.US=fWyrb  
在多个配置中变化单个参数 R0g^0K.  
F(?O7z"d  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 nmuzTFs=  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 >'1 h  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 5(=5GkE)>  
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y<g1q"F  
m!K`?P]:N  
在多个配置中变化单个参数 OAauD$Hh  
(hJ&`Tt  
•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。 { MV,>T_  
&"r /&7:  
kz\Ss|jl  
具有多个配置的参数优化 xfa-   
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}6_*i!68"U  
•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。 @tvz9N  
•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。 /rIyW?& f  
K0YQ b&*k  
s(Bcw`'#  
•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。 *\(MG|S  
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文件信息 g\% Z+Dc  
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QQ:2987619807 } J[Z)u  
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