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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 P7\?WN$p  
IR|#]en  
因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 ;@xlrj+  
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pv]" 2'aQ  
kxmc2RH>nB  
工作流程概述 ~3Y4_b5E  
?OS0.  
8]Q#P  
qyP={E9A  
MATLAB tE,& G-jU  
- 批处理模式文件的交互式访问 8kT`5`}lB  
- 外部数学函数和工具 ^@^K <SVc  
9;NXzO27  
\3`r/,wY  
批处理模式文件 - 执行仿真 PU8dr|!  
- 光学参数和仿真结果存储 qHn X)  
5bBCI\&sam  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 K/K|[=bl  
Q89fXi0Ivb  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 3~:9ZWQ/  
Kr;;aT0P  
Xy r'rm5+b  
Kc, i$FH  
创建批处理模式文件 */2nh%>$  
p>B-Ubu  
HoK+g_9~  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 KwU;+=_.  
•在所选文件夹中,生成三个新文件  { &Vt]9  
- parameters.xml A9;,y'm^8  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 >wb Uxl%{5  
- sample_batch.bat N'i)s{'  
包含要执行的命令的批处理文件 O]' 2<;  
- system.os EjMVlZC>  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) zl( o/n  
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S=\cF,Zs  
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修改批处理文件 h'?v(k!  
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使用批处理文件执行仿真 83 <CDjD  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) u`D _  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ]6M,s0  
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参数扫描 - 变化单个参数 N`?|~g3  
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XwFTAaZ  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 ,H%[R+)  
•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+g}+  
•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。 RMiDV^.u`  
4.^T~n G  
="v`W'Pd  
参数扫描 - 变化单个参数 ;|0P\3  
c@Br_ -  
•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。 H6{Bx2J1*  
bX$1PY X  
OGIv".~s4  
l i)6^f#  
参数扫描 - 变化多个参数 ~M8|r!_  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。  %S%IW  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 )z\#  
•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。
Hqs!L`oW)  
T~k@Z  
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xT]t3'y|-  
参数扫描 - 变化多个参数  V?1[R  
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•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。 9TQVgkW  
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>~nr,V.q  
多配置仿真 ^8_yJ=~V  
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在多个配置中变化单个参数 0FtwDM))  
q)L4*O  
•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。 '~Cn+xf4]  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 8QK8q: |  
•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。 nq HpYb6I0  
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在多个配置中变化单个参数 w2UEU5%  
RrvC}9ar  
•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。 \fUX_0k9,  
h?p_jI  
v}N\z2A  
具有多个配置的参数优化 ]t~.?)Ad+2  
S'8+jY  
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•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。 x<M::")5!V  
•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。 d\nXK#)Q  
-f&vH_eK  
~qj(&[U{c\  
•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。 Hp04apM:  
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文件信息 n 5R9<A^  
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QQ:2987619807 myR{ }G  
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