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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 Qp9QS yMs}  
Rn*@)5  
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。 mwutv8?  
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Vn65:" O  
SLz;5%CPV  
工作流程概述 :_|Xr'n`A  
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g:s|D hE[  
>Cam6LJ  
MATLAB 8g {;o 7  
- 批处理模式文件的交互式访问 WmOu#5*;  
- 外部数学函数和工具 cTQ._|M  
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{:#c1d2@8  
批处理模式文件 - 执行仿真 j\HZ5  
- 光学参数和仿真结果存储 |kY  
1)3'Y2N*  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 Aho-\9/x%  
F:sUGM,  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 X%5 `B2Wu  
klMpiy  
p +nh]  
+,Or^p O=  
创建批处理模式文件 Y6T{/!  
n5#QQk2  
3a&HW JBSx  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 c D .;  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 >2F9Tz,3  
- parameters.xml #ro$$I;  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 \;iOQqv0&  
- sample_batch.bat 7'gk=MQc  
包含要执行的命令的批处理文件 4,f`C0>"  
- system.os f&txg,W,yv  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) v4K! BW  
jxZf,]>T  
f\r"7j  
O0s,)8+z5D  
修改批处理文件 mmG]|Cl@  
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hgbf"J6V8  
使用批处理文件执行仿真 7VskZbj\  
'blMwD{0&\  
~Ye nH  
H?FiZy*[Y  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) #K*p1}rf  
@ 'c(q=K;  
r;{ggwY&J  
DliDBArxZ  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ]o8yZ x  
#s ' `bF^  
F+?i{$  
参数扫描 - 变化单个参数 C,%Dp0  
7IQa Xcl  
@BPQ >  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 H=w6  
•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。 4>2\{0r  
•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。 l8:!{I?s=  
_ nz^+  
F/,6Jh  
参数扫描 - 变化单个参数 <f=<r*6  
t~)4f.F:  
•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。 }@/Ox  
{U@"]{3Qx  
8k)*f+1o  
.tHjGx  
参数扫描 - 变化多个参数 _\8E/4zh  
[mNum3e  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 LpI4R  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 [w-Tf&  
•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。
Ui-Y `  
e@]m@  
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参数扫描 - 变化多个参数 /x]^Cqe  
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L@jpid95  
t:P7ah  
•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。 }'86hnW  
Mn3j6a  
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eD3\>Y.z  
多配置仿真 eu8a<  
M+^ NF\  
iQ1[60?)T  
B.smQt  
在多个配置中变化单个参数  >|gXE>  
]JvjM,  
•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。 3]@wa!`  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 DZLEx{cm  
•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。 HRQfT>"/  
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TKbfZw  
T00sYoK  
在多个配置中变化单个参数 C-@M|K9A'  
{5HQ=&  
•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。 m6H+4@Z-;(  
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Sn 7 h$  
具有多个配置的参数优化 44w "U%+  
Xr4k]'Mg  
?B)e8i<[f  
•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。 -UAMHd}4  
•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。 53.jx38xS  
cVarvueS  
0,):;O I  
•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。 jeO`45O  
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文件信息 7|bBC+;(  
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