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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 'XYjo&w  
/;}o0 DYeW  
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。 M4d4b  
\vL{f;2J  
nx{X^oc8e  
YXU2UIY<~  
工作流程概述 i~4$V  
NVf_#p"h  
=C)2DWJ1  
\K Kt& bKL  
MATLAB BGu<1$ G  
- 批处理模式文件的交互式访问 "%rU1/@#  
- 外部数学函数和工具 1u }2}c|  
}tH_YF}u  
7< ?Aou  
批处理模式文件 - 执行仿真 Te^_gdf  
- 光学参数和仿真结果存储 >ca`0gu  
 [cfXcl  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 7 3ABop  
7$"5qJ{s  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 h?->A#  
3JF" O+@  
g- INhzMu  
9m%+6#|  
创建批处理模式文件  6\QsK96_  
+' .o  
eFQz G+/  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 5F 8'f)  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 AC?a:{ ./  
- parameters.xml j#H&~f  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 Y)AHM0;g  
- sample_batch.bat *44E'Dxv  
包含要执行的命令的批处理文件 Fa X3@Sd!  
- system.os -e+im(2D=  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 5~i}!n  
ECuNkmUI  
EM'#'fBZ>Y  
Z =*h9,MY  
修改批处理文件 =u5( zaBe  
J p0j  
o4B%TW  
M(Yt9}Z%Y  
使用批处理文件执行仿真 *Oh]I|?  
z&.F YGq}  
lBG"COu  
L^ U.h  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) #BI Z|  
yV) 9KGV+:  
{>X2\.Rl  
:l {%H^;1  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) *i,A(f'e4X  
Z4T{CwD`D  
(+bt{Ma  
参数扫描 - 变化单个参数 p$XvVzW#<  
RJD(c#r$  
h,i=Y+1  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 G4n-}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。 (S63:q&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。 gt(!I^LHYc  
-&LF`V&3w  
@dhnpR :L  
参数扫描 - 变化单个参数 Cuom_+wV&  
}Q;^C  
•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。 6dqI{T-i?  
 |u^~Z-.  
[T2!,D.  
SJ&+"S&  
参数扫描 - 变化多个参数 AaDMX,  
(U|WP%IM'  
Lr(My3vF8q  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 1Zgv+.  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 bxAHzOB(\  
•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。
FOSC#W9E  
<*HsJwr)u  
zIc_'Z,b  
M4L<u,\1s  
参数扫描 - 变化多个参数 VO7&<Y}{x  
,y[w`Q\  
O _^Y*!  
eOUEhpE  
•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。 qfgw^2aUa  
>u?a#5R:m  
U %aDkC+M  
j k/-7/r  
多配置仿真 H:`H4 S}  
xc1-($Q,  
?p &Xf>K  
f.ws\^v%  
在多个配置中变化单个参数 Ev1gzHd!i  
`Wp& 'X  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 8AmB0W> e  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 M HKnHPv  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 )3)fq:[  
xZ`h8  
 y7.oy"  
NV;T*I8O  
在多个配置中变化单个参数 Y]+KsiOL  
gq&jNj7V  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 md /NMC \  
Qa,$_ ,E  
p 8lm1;  
具有多个配置的参数优化 #}C6}};  
(Cbm*VL  
mC!^`y)  
•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。 ePiZHqIsv/  
•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。 #8a k=lL  
Ca#T?HL  
_*u$U  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 4-W~ 1  
#c`/ f6z  
7G  3e  
!'kr:r}gg  
文件信息 -}"nb-RR\  
6:`4bo  
>$;,1N $bd  
9]^NAlno  
D]+@pK b  
QQ:2987619807 \qB.>f"%p|  
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