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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 m Nw|S*C  
4)Y=)#=  
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  $lTP  
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Y604peUF  
TL@_m^SM  
工作流程概述 +s&+G![  
(1\!6  
qA:CV(Z  
Cec!{]DL&  
MATLAB Q%4>okj,  
- 批处理模式文件的交互式访问 vW6Pf^yJ  
- 外部数学函数和工具 }8 A]  
7 ]a6dMh  
'3=[xVnv  
批处理模式文件 - 执行仿真 (PU0\bGA  
- 光学参数和仿真结果存储 vvw6 GB,M  
b8)>:F  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 {>>ozB.  
#: L|-_=a  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 M$A"<5  
^.jIus5  
y|V/xm+Fp  
%,%s09tO  
创建批处理模式文件 `/ix[:}m^  
hX\XNiCiK8  
msg&~" Z  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 l){l*~5zl2  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 7(na?Z$  
- parameters.xml cl{x5>.'#  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 j['Z|Am"l  
- sample_batch.bat %*]3j^b Q+  
包含要执行的命令的批处理文件 2;.7c+r0  
- system.os 2Xk(3J!!'a  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) O-:#Q(H!  
oH!sJ&"#_  
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x, a[ p\1  
修改批处理文件 9ET2uDZpL  
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使用批处理文件执行仿真 pu nc'~  
AS`0.RC-  
K^?yD   
K) $.0S9d  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 7qA);N  
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Z'<=06  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ymXR#E  
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Qpiv,n  
参数扫描 - 变化单个参数 j(6:   
&$jg *Kr  
8e)k5[\m  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 BIDmZU9tL  
•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。 '(Uyju=  
•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。 d|]F^DDuI  
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#*#4vMk<  
参数扫描 - 变化单个参数 6%C:k,Cx{d  
LslQZ]3MY  
•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。 g}|a-  
ui`xgR\6Rh  
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Q bfm*JP~  
参数扫描 - 变化多个参数 kmNY ;b6Y$  
b|n%l5 1  
*RUB`tEL  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 8,=Ti7_  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 b* qkox;j  
•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$kK)z  
M kko1T=6  
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参数扫描 - 变化多个参数 <%<}];bmFL  
$&EZVZ{r  
jii2gtu'U  
*ZyIbT  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 a-x8LfcbF  
~ygiKsD6b  
KMhoG.$Ra  
VXZdRsV8T  
多配置仿真 t #MU2b  
|^C?~g  
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在多个配置中变化单个参数 U# Y ?'3:  
qi`*4cas*A  
•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。 *:\-:*  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 wJ1qJ!s@  
•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。 yopEqO  
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MA.1t  
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在多个配置中变化单个参数 )9##mUt'}  
Vm_y,;/(-R  
•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。 ].pz  
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fC.-* r  
具有多个配置的参数优化 K:z|1V  
G~a;q+7v'$  
WTA0S}pT  
•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。 91E!4t}I  
•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(Zux8l  
I|m fr{  
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•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。 g~h`wv'  
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(3 8.s:-  
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文件信息 H&[CSc  
TGdD7n&Ehh  
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QQ:2987619807 vUS$DU F  
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