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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 1WaQWZ:=  
}qGd*k0F0  
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。 t(UBs-t  
: HU|BJ>  
 uWMSn   
@=g{4(zR ^  
工作流程概述 r+Sv(KS4i^  
0 {d)f1  
F+5 5p8  
on hLhrZ  
MATLAB 86KK Y2  
- 批处理模式文件的交互式访问 YpZuAJm<2_  
- 外部数学函数和工具 w[vccARQ  
bOYM-\ {y  
\1?'JdN  
批处理模式文件 - 执行仿真 pQZ`dS\  
- 光学参数和仿真结果存储 fM& fqI  
kN*I_#  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 >t9DI  
uu-M7>+  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 bWp)'mx5u  
o=![+g  
D @wIbU  
v! DU ewz  
创建批处理模式文件 U$@}!X  
`)8S Ix  
lRS'M,/  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 VeEa17g&  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 f\hQ>MLzt  
- parameters.xml K{Nj-Rqd  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 s,mt%^x[  
- sample_batch.bat 1uyd+*/(xP  
包含要执行的命令的批处理文件 N3Q .4? z9  
- system.os r^E(GmW  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) DgRn^gL{Q  
~md06"AYJ  
wU/fGg*M2  
wqjR-$c  
修改批处理文件 `Y!8,( 5#  
=yRv *C  
%"#ydOy  
<RbsQ^U  
使用批处理文件执行仿真 r|z B?9Q  
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[k%u$  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) L[5U(`q[  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) g%)cyri  
M`9|8f,!a  
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参数扫描 - 变化单个参数 EZp >Cf7  
1'\s7P  
|g !$TUS.  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 j5smmtM`s  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 X-CoC   
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 McbbEs=)  
>~'z%  
E KJ2P$  
参数扫描 - 变化单个参数 4kK_S.&  
yr.sfPnJK  
•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。 $EdL^Q2KAy  
&- My[t  
+T,0,^ *  
tp"eXA0n  
参数扫描 - 变化多个参数 b`GKGqbJ  
s I0:<6W  
J9J/3O Q=  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ssH[\i  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 qJ~fEX  
•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。
SoFl]^l  
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F0kAQgUv  
参数扫描 - 变化多个参数 LXth-j=]  
d<m.5ECC}  
*vqUOh  
<1QXZfQ"  
•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。 :+?r nb)N  
n7/&NiHxv/  
%z~kHL  
$:A80(#+  
多配置仿真 ]$-<< N{}'  
AW!A +?F6  
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;R@D  
在多个配置中变化单个参数 {([`[7B>a<  
:FmH=pI!=  
•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。 eq<!  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 )4 ,U  
•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。 I_R6 M1  
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T_9o0Qk  
在多个配置中变化单个参数 V&Rwj_Y  
`UqX`MFz  
•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。 $(*>]PC+)  
Tgbq4xR(  
*!dA/sid  
具有多个配置的参数优化 %E [HMq<H  
cVr+Wp7K#|  
T)ISDK4>S"  
•基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 zW)Wt.svP  
•例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 :V_UJ3xf  
J`{  o`>  
hp2$[p6O  
•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。 M0 KU}h  
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+B&+FGfNU  
f=S2O_Ee  
文件信息 T{yJL<  
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QQ:2987619807 {2i8]Sp1d/  
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