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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 \|F4@  
N&]v\MjI62  
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。 %FDi7Rx  
+\fr3@Yc  
9gZMfP  
E3X:{h/  
工作流程概述 xdd7OSc0{  
m$ )yd~  
d(3F:dbk  
{Kx eH7S  
MATLAB c*-8h{}  
- 批处理模式文件的交互式访问 h3Nwxj~E  
- 外部数学函数和工具 '_lyoVP  
wZJpSkcEx  
& Gp@,t  
批处理模式文件 - 执行仿真 Z3g6 ?2w6  
- 光学参数和仿真结果存储 *p`0dvXG2  
5|my}.TR  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 Wb+^Ue  
:!Wijdq  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 1P. W 34  
MUhC6s\F  
w17\ \[  
-wH#B<'  
创建批处理模式文件 L(\sO=t  
EgOAEv  
}zY)H9J~  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 |5 _bFB+&  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 bY|%ois4  
- parameters.xml WPygmti}Be  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 A{iI,IFe  
- sample_batch.bat veFl0ILd  
包含要执行的命令的批处理文件 VUC  
- system.os h!5^d!2,  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) :y==O4  
'%_1eaH  
$#2ik~]>  
\{AxDk{z#  
修改批处理文件 S~d_SU~>`  
BF@(`D&>  
2.u d P  
S(9Xbw)T  
使用批处理文件执行仿真 R $HI JM  
?v-IN  
L+LxS|S+M  
,Dfq%~:grT  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) `au(' xi<  
X&o!xV -+  
@[#U_T- I  
RIOR%~U  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) |7,|-s[R^  
y3F13 Z@%  
YLmzMD>  
参数扫描 - 变化单个参数 34-QgE  
TC[_Ip&  
`2c>M\c4U  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 5tT-[mQ*  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 F@Y)yi?z  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 AWHB^}!}  
!`q*{Ojx  
gvvl3`S{  
参数扫描 - 变化单个参数 aDFu!PLB{)  
mA}-hR%  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 #mlTN3   
=]&?(Gq  
L@2%a'  
FL% GW:  
参数扫描 - 变化多个参数 NsJt=~  
]y3V ^W#  
Yr@_X  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 =A={ Dpv[>  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 [R CUP.  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
IG0$OtG  
OLUQjvnU  
?z%@;&  
/AV [g^x2  
参数扫描 - 变化多个参数 x7K   
_/bFt6  
F+,X%$A#?  
ljVtFm<  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 []:;8fY  
!|_b}/  
vK6YU9W~J  
>C y  
多配置仿真 4@OnMj{M  
LO]D XW 9  
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`l@[8H%aw  
在多个配置中变化单个参数 7)$U>|=  
"}Kvx{L8  
•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。 A`<#}~A  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ;8/w'oe *j  
•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。 )tR5JK} AV  
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Be}e%Rk  
/:v+:-lU  
在多个配置中变化单个参数 GY<ErS)2  
<J-bDcp  
•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。 `bu3S }m7  
_6"vPN  
=BQM(mal  
具有多个配置的参数优化 rB;` &)-  
r|4jR6%<'m  
,{:c<W:A]  
•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。 0fA42*s;  
•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。 SY|r'8Z%Q  
Yao>F--?  
WsRG>w3"  
•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。 W"S,~y  
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文件信息 O$u;]cg  
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更多阅览 ^;+lsEW  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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