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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 $)PNf'5Zg  
q`qbaX\J3  
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。 "S6d ^  
n!f @JHL  
9v/1>rziE  
v/CXX<^U(  
工作流程概述 jg2>=}  
'{ C=vW  
FVHEb\Z  
t&-7AjS5  
MATLAB A2htD!3  
- 批处理模式文件的交互式访问 _%.atW7  
- 外部数学函数和工具 X4 xnr^  
$ABW|r  
z i<C 5E`  
批处理模式文件 - 执行仿真 ga!t:O@w  
- 光学参数和仿真结果存储 k}JjSt1_A;  
Vbz$dpT  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 {:!*1L  
+AXui|mn  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 \ocJJc9  
~|+   
d)9=hp;,V  
'Kc;~a  
创建批处理模式文件 !.kj-==s{7  
gh3_})8c  
Y+lZT4w  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 JrS|Ib)6  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 ~ M@8O  
- parameters.xml Z+FJ cvYx  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 /2 WGo-  
- sample_batch.bat Wc#4%kT  
包含要执行的命令的批处理文件 MT}9T  
- system.os O*T(aM3r  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) E ekX|*  
z GA1  
7'CdDB6&.  
S0du, A~  
修改批处理文件 eY;XF.mF  
_KLKa/3  
J?LetyDNr]  
`l'z#\  
使用批处理文件执行仿真 "! m6U#^  
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={B%qq  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 5{L~e>oS9  
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EWrIDZi  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ;M1#M:  
*3d+ !#;rG  
eD 4X:^@  
参数扫描 - 变化单个参数 X0.kQ  
:Ugf3%sQ  
_<qe= hie!  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 E{k$4  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 _ VKBzOH  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 Uc^eIa@  
SYkwM6  
) [+82~F  
参数扫描 - 变化单个参数 u%!/-&?wF  
%|AebxB'o  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 O`K2mt\%  
N:x--,2  
?I{L^j^#4  
_wH>h$E  
参数扫描 - 变化多个参数 ~t^ Umx"Ew  
ct`j7[  
,sI<AFI  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ;x%"o[[>  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 & %A&&XT9  
•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。
Xdh2  
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B>.x@(}V~  
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参数扫描 - 变化多个参数 ,.9k)\/V  
J/LsL k  
d^MRu#]  
4Hy/K^Ci  
•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。 <yl%q*gls  
hh8Grl;  
];xDXQd  
7-:R{&3Lm:  
多配置仿真 h4Wt oE>i  
5EU~T.4C<  
JTIt!E}P  
Xii>?sA5Z"  
在多个配置中变化单个参数 &hEn3u  
k/P.[5  
•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。 FFa =/XB"  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ]Hp>~Zvbb  
•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。 Hz\@#   
?iZ2sRWR6  
B (Ps/  
b9-IrR4h  
在多个配置中变化单个参数 <d @9[]  
#u}%r{T  
•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。 1U% /~  
vJLGy]  
* xCY^_  
具有多个配置的参数优化 84vd~Cf 9  
z/u^  
5r`rstV  
•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。 fuzB;Ea  
•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。 (:aU"5M  
7:,f|>  
x-"8V(  
•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。 ,DZvBS  
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文件信息 s3HVX'   
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更多阅览 RWc<CQcL"  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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