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 fS(IN~ - 外部数学函数和工具 "1Oe
bo2 `+O7IyTMA 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
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gL:Vj%c awic9uMH 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。 i l5Qo 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$N# Ap<kK0#h 参数扫描 - 变化多个参数 +\_c*'K> lIUaGz| &{uj3s&C
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 <(c_[o/ •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 !JGe
.U5 •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 e>] gCa Z.l4<
(& UQ^ cM hBOm* 参数扫描 - 变化多个参数 EQTJ=\WFF
<9bfX 91 [^S(SPL s ]XZQr% •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 p.^qB]% J6[V7R[\
/2.}m`5 QB.QG!@ 多配置仿真 U5RLM_a@M yCvP-?2
ki6Lt .US=fWyrb 在多个配置中变化单个参数 R0g^0K. F(?O7z"d •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 n muzTFs= •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 >'1[Bh •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 5(=5GkE)> NHL9qL"qk
y<g1q"F m!K`?P]:N 在多个配置中变化单个参数 OAauD$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 x fa- ;aN_!!
r }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 >t_h/:JZ)
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95"] 文件信息 g\% Z+Dc I`f5)iF?0
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