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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 N~B'gJJDx  
>c.HH}O0W  
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。 #M92=IH  
Y 4*?QBYA  
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工作流程概述 eb<' >a  
HA. O"A8`  
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v9Ez0 :)  
MATLAB Yq:TW eZD  
- 批处理模式文件的交互式访问 ;^P0+d^5C  
- 外部数学函数和工具 =4 W jb  
\>4x7mF!  
Fprhu;h  
批处理模式文件 - 执行仿真 Y+"Gx;F>  
- 光学参数和仿真结果存储 %$F\o1S  
r'u[>uY  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 m ,TYF  
LU@+O12  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 y#5;wb<1  
.?.Q[ic  
U &y?3  
mC84fss  
创建批处理模式文件 YCNpJGM  
r;8$ 7C.  
[E/8E h<  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 xiQ;lE   
•在所选文件夹中,生成三个新文件 |HK/*B  
- parameters.xml ^ v@& q  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 `d:cq.OO  
- sample_batch.bat NGb\e5?  
包含要执行的命令的批处理文件 >HQ<KFA  
- system.os D i #Em[  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) *5;#+%A  
uJ/ &!q<3  
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修改批处理文件 `<d{(9:+  
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使用批处理文件执行仿真 FcZ)_m6m  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) XRR`GBI  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) b n<}  
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j4.deQ,  
参数扫描 - 变化单个参数 !RwOU Ck  
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}z8HS< #Q  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 {H%1sI  
•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。 &c1zEgl  
•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。 ;?0r,0l2$  
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Vt D:'L-  
参数扫描 - 变化单个参数 "#a,R ^J  
6H}8^'/u  
•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。 KN9e""  
O* 7` Waag  
RP4P"m(   
L5yv}:.U  
参数扫描 - 变化多个参数 Ro|%pT  
kI>PaZ`i)  
ZJ|'$=lR  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 'VTLp.~G~  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 z wJ Vi9sO  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
ON<X1eU  
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JgY#W1>  
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参数扫描 - 变化多个参数 Gt;59}  
@-QDp`QtI  
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D/-$~u_o  
•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。 Lcpz(W ^  
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KcQe1mT!+  
dLn Md0  
多配置仿真 qKd&d  
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78 W&  
在多个配置中变化单个参数 J<'I.KZ\z  
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•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。 V;#bcr=Z<J  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 +kK6G#c  
•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。 1v^eXvY  
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1]<w ZV}.  
在多个配置中变化单个参数 H(TY.  
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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。  1ZF>e`t8  
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}}'0r2S  
具有多个配置的参数优化 mt(2HBNoz  
%!i|"FNc  
(n,!v)  
•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。 r g$2)z1  
•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。 F};G&  
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BcvCm+.S:  
•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。 'sCj|=y2Qc  
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文件信息 VTt{ 0 ~  
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