使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 /a-s9< T| (w-)mv 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。 ,%V%g!6{ [z;}^ 3b nS.qK/.s $Grk{]nT 工作流程概述 HG5E,^1n 1[a#blL6W 81I9xqvSd~ K^b'<} $|p MATLAB 8yZs>Og? - 批处理模式文件的交互式访问 /6 x[C - 外部数学函数和工具 {=3'H?$ L0%W;m %(\et%[] 批处理模式文件 - 执行仿真 #&K}w0}k - 光学参数和仿真结果存储 Fs=E8' b l
u{6 VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 v806f8 ?c fFJl
在VirtualLab中生成相应的光学设置 YXU2UIY<~ i~4$V o> 1+m a?W<<9] 创建批处理模式文件 k$7Kz" l?^}n(_. `'bu8JK •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 {HVsRpNEf •在所选文件夹中,生成三个新文件 HMKogGTTo - parameters.xml zrC1/%T 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 Je K0>< - sample_batch.bat I "R<XX 包含要执行的命令的批处理文件 m'ZxmsFo - system.os zItGoJu 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) [zCKJR G*zhy!P TD!c+${w PL3oV<\4s> 修改批处理文件 pWoeF=+y]W @]V_%, eFQz G+/ wu}Zu 使用批处理文件执行仿真 AC?a:{./
}[;r-5} M=5hp&= oPF
n`8dQ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 2kFP;7FO --7@rxv ;s$
P?(' ^|cax|> 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 9N<TJp,q I$fm"N kNrd=s,-]D 参数扫描 - 变化单个参数 TSRl@QVy {'+.?g GM0pHmC •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 reNUIDt/c •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 FaG&U •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 AnBD~h h ?Vi U%t8J5 z{U^j:A 参数扫描 - 变化单个参数 S$GWY^5}{ Xh*NuHH •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。 /jn0Xh
u$(XZ;Jg p,mKgL63 A] f^9F@ 参数扫描 - 变化多个参数 6k ]+DbT .DhB4v& -JdNA2P
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 9u_D@A"aC` •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 {"*gX&;~ •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 *UdP1?Y cB 1NN< 42PA?^xPw CYhSCT!-? 参数扫描 - 变化多个参数 >\s+A2P x\Kt}/9 7e Mg\8m-L^
K'U=);W •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 zm=|#f `M,Gsy1h fRcy$ 4 :M}Vz- 多配置仿真 Ce@"+k+w E
qt\It9 34aSRFsk* Q.l3F3; 在多个配置中变化单个参数 W!b'nRkq xyi4U(; •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。 '.t{\ •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 Oa'T$' •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 )1Z
@}o 9 XWUi_{zn |h2=9\:] U%aDkC+M 在多个配置中变化单个参数 ce1U}">11 H :`H4S} •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 dPF*G$ ^-qz!ib /wJocx]vQ 具有多个配置的参数优化 &MJ`rj[% ;^so;>F OC Wyp •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。 bMN]co •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。 tx}=c5 ~4`3p=$ *XluVochrb •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。 9&OhCrxW- O7zj8 IMHt#M` Jr,**,wA 文件信息 YZ/2:[b qXB5wDJg Gs(;&fw W-4R;!42 Eyg F,>.4 QQ:2987619807 kntULI$`
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