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infotek 2021-02-22 09:49

使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计

摘要 8x8 uo  
L ugn 3+  
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。 O-cbX/d  
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[*HN"  
8X`tU<Ab  
工作流程概述 LbG_z =A  
3k# /{Z  
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j>x-"9N  
MATLAB 2f:Eof(B  
- 批处理模式文件的交互式访问 :Jy'# c  
- 外部数学函数和工具 lR[qqFR  
YZ7|K<   
< hO /jB  
批处理模式文件 - 执行仿真 n;U`m$vL%  
- 光学参数和仿真结果存储 Y$Y_fjd_  
rN<b?KE  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 :GW&O /Yo  
%8Dz o  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 !Mim@!5M  
{>,V\J0p  
mG`e3X6@-  
ZAUQJS 91E  
创建批处理模式文件 (v|} \?L  
N:tY":Hi  
0iK;Egwm  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 rEv*)W  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 :l&V]}:7*  
- parameters.xml gV`=jAE_  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 psC mbN   
- sample_batch.bat J9Ou+6u(  
包含要执行的命令的批处理文件 MpqZH{:?G  
- system.os iMFgmM|  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) EV^~eTz  
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修改批处理文件 Ck@J,~x1D  
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使用批处理文件执行仿真 qYf |Gv  
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xD /9F18  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) jhX[fT1m  
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R:AA,^Z  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) UMp/ \&0  
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+|{RE.DL  
参数扫描 - 变化单个参数 %#Z/2<_  
^6P3%  
[kzd(u  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 X_G| hx  
•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。 |R@~-Ht  
•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。 t"lyvI[  
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Rqy0Q8K<  
参数扫描 - 变化单个参数 p!V>XY'N^  
j0GMTri3  
•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。 1w0OKaF5  
Hb(B?!M)  
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{[t`j+J  
参数扫描 - 变化多个参数 0\~Z5k`IT  
W85@v2b  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 !.<T"8BUpv  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 R%H$%cnj  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
d ~_`M0+  
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参数扫描 - 变化多个参数 " ;w}3+R  
c<BO gNr  
HygY>s+3[  
]G}B 0u3  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 desThnT w  
-g/hAxb5  
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x/MZ(A%D  
多配置仿真 h2;z 4  
& &<9p;E  
)g@S%Yu  
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在多个配置中变化单个参数 +1Ph<zq"  
qy!Ou3^  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 "?GebA  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 aSYs_?&.  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 ]Lqt( c  
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在多个配置中变化单个参数 ])#\_' fg  
MuEy>dl  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 QldzQ%4c\  
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=FBpo2^QB;  
具有多个配置的参数优化 FkupO I  
Er:?M_ev  
baoD(0d  
•基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 rp :wQ H7  
•例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 bT!($?GNdg  
f.pkQe(  
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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。 6a>H|"P NE  
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文件信息 M\+*P,i  
H.O(*Q=  
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更多阅览 _NdLcpBT?  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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