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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 ?g~g GQV  
Wr+1G 8  
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。 A7X-),D  
2r~&+0sBP  
SXI3y  
en6oFPG   
工作流程概述 ;\gsd'i  
G B &+EZ  
={a_?l%  
_Z|3qQ  
MATLAB E?+MM0  
- 批处理模式文件的交互式访问 j/9Uf|z-_  
- 外部数学函数和工具 "p{cz(  
=P.m5e<  
umo@JWr  
批处理模式文件 - 执行仿真 i`2X[kc  
- 光学参数和仿真结果存储 6Wabw:  
Xu8_<%  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 "RF<i3{S  
3h|:ew[  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 @]0;aZ{3  
<_tkd3t#W  
*NDM{WB|)  
?]# U~M<'  
创建批处理模式文件 }`,}e259  
&4ScwK:  
W l+[{#  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 "x*5g*k  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 {LLy4m  
- parameters.xml G} &{]w@  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 AShnCL8uR  
- sample_batch.bat Vp'Zm:  
包含要执行的命令的批处理文件 8C{mV^cn~  
- system.os DGwN*>X  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) u0@i3Po  
x{X(Y]*1S  
<6s?M1J  
a3<.F&c+c  
修改批处理文件 #iOoi9(  
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KnC;j-j  
aJC,  
使用批处理文件执行仿真 Y70[Nz  
ByrK|lVM0  
KKd S h1  
4Em mh=A  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) y0d a8sd)  
%U&O \GB  
&_^t$To  
. _5g<aw;  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) p. eq N  
3U<\s=1?X  
"i\rhX  
参数扫描 - 变化单个参数 :[1^IH(sb  
1 XAXokxj  
S`Jo^!VJ4  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 /R@,c B=  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 s0 ZF+6f  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 s:y~vd(Vi  
(RR:{4I  
^ 2"r't  
参数扫描 - 变化单个参数 I6x  
UN <s1  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 9y(75Bn9  
CfguL@tR.  
"F(LTppy  
j9@7\N<  
参数扫描 - 变化多个参数 k !S0-/ h  
8IYn9<L  
[i 18$q5D  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 /Q4TQ\:  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 X|}yp|  
•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。
_;G. QwHr  
DD3.el}6a  
E880X<V)>  
+>#SB"'  
参数扫描 - 变化多个参数 :Yi1#  
wN"j:G(  
#V[j Q Vl  
CbmT aEaP  
•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。 ~C1lbn b  
)[d?&GK  
 -a``  
(!72Eaw:]  
多配置仿真 4l/hh|3@  
|H`}w2U[j  
!}Sf?n P#  
<l/QS3M  
在多个配置中变化单个参数 v71j1Q}6  
:+%"kgJNL  
•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。 \K$9r=!(  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 S]E1+,-*  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 Arg604V3  
v~f_~v5J!  
k8 !|WqfP  
b&AGVWhh  
在多个配置中变化单个参数 EwvW: t1  
00Tm]mMQX  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 ;D}8acQ  
C` s  
\LYB% K}  
具有多个配置的参数优化 3uSj5+@q6  
v6Vieo=  
oy8L{8?  
•基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 ({XB,Rm  
•例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 [D !-~]5  
T bMW?Su  
b-Q*!U t  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 Akar@wh  
F];"d0O#5  
i2. +E&3v  
x$:>W3?T=^  
文件信息 (x;Uy  
asDk@G cu  
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QQ:2987619807 ZDMv8BP7  
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