使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 !y\'EW3|G B{QBzx1L9c 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。 ^=GC3%
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cq,S P&T~ J?*1*h 工作流程概述 Tr_w]' Zd3S:),& 4GkWRu1 ]&o$b ] MATLAB )1]ZtU - 批处理模式文件的交互式访问 3U<cWl@ - 外部数学函数和工具 VpE*(i$ Ansk,$
2]z8:a 批处理模式文件 - 执行仿真 Ow+GS{-q - 光学参数和仿真结果存储 tZ]?^_Y1 Yk'XGr) VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 8EZ$g<} q_MPju&*
在VirtualLab中生成相应的光学设置 G~F b tP:lP#9 Z_LFIz*c 'K$[^V 创建批处理模式文件 3OrczJ=[UF F|IAiE /fKx}}g) •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 jte.Xy~g •在所选文件夹中,生成三个新文件 {JO^tI - parameters.xml e2AX0( 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 *^\Ef4Lh - sample_batch.bat kDEXN 包含要执行的命令的批处理文件 @bi}W` - system.os TtJH7 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 6O7'!@@ EGGWrl}1
qFicBpB HCIU!4rH 修改批处理文件 _:ReN_0 =T3<gGM
8Q.T g. l#g\X'bK 使用批处理文件执行仿真 ;nI] !g: KKb,d0T[
Bj+S"yS ?so=;gh 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) kGH }[w ]vz%iv_
7z%L*z8V )1Y{Q Y}l 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ,L|%"K]yM yjO1 Ol
|O{m2Fi 参数扫描 - 变化单个参数 5^}\4.eXo I
)~GZ lz/8 •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 N,<uf@LQ •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。 ({ +!`}GY •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。 `:ArT}F EZgq ?l~5O
TCMCK_SQL 参数扫描 - 变化单个参数 >>QY'1Eu l94b^W}1)W •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。 mbKZJ{|4s [NF'oRRD9s
$6#CqWhI 9d>-MX' 参数扫描 - 变化多个参数 *Hg>[@dP0 l?\jB\, PoHg,n] •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 2pZXZ •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 D+#E-8 •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 3Lfqdqj %7QV&[4!
-fM1nH& Mhm@R@ 参数扫描 - 变化多个参数 FK^p")i bc*X/). fIM,lt W1WYej" •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 9,c(ysv" k}S :RK
32(^Te]: c\/=iVw, 多配置仿真 ^Xz@`_I
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?(xnSW@r Z3%}ajPu[ 在多个配置中变化单个参数 u :}%xD6 Zj_b>O-V •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 s'3
s^Dd •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 @MoKWfc •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 T!uM+6|Y .7^c@i[
D,FHZDt *$#W]bO 在多个配置中变化单个参数 %Wg'i!?cB {0r0\D>bw •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。 nz%DM<0$
G%BjhpL '_<{p3M 具有多个配置的参数优化 /9 3M*b evenq$
H f0!))/rSD •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。 ,yC-+VL •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。 1v#%Ei$6`t CMe
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qjwxhabc •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 B)$| vK= C^s^D:
Nv$R\' 3 ky8_UnaO 文件信息 Yy5h"r mD/9J5:
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