使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 !u'xdV+bf u]Q}jqiq" 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。 <S=(`D 'pT13RFD
EjFn\|VK I-}ms 工作流程概述 |gWA'O0S tkH]_cH'w B~E">}=! W+GC3W MATLAB R:+'"dBge - 批处理模式文件的交互式访问 '#yqw% - 外部数学函数和工具 eAo+w*D( SswcO9JCX3 ht*(@MCr< 批处理模式文件 - 执行仿真 Y6&v&dA; - 光学参数和仿真结果存储 KJV8y"^=Q IA<>+NS VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 =^GPQ_" .;Mb4"7=
在VirtualLab中生成相应的光学设置 h]h"-3 sQ340! A
yr, p5$}h,7 创建批处理模式文件 I5q$QQK `kuu}YUi ZM})l9_o" •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 u4IK7[= •在所选文件夹中,生成三个新文件 =3c?W&: - parameters.xml ~N i 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 '5Yzo^R; - sample_batch.bat G"`
}"T0} 包含要执行的命令的批处理文件 u.|%@ - system.os ~CT]&({ 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) U+qyS|i (_|*&au J
]7 Du/)$ |YsR;=6wT 修改批处理文件 XrM+DQ; g3c<c S^l
_,!0_\+i COsmVQ. 使用批处理文件执行仿真 ?tY+P`S Et!J*{s
'bJGQ[c 7bk77`qWr 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) >U,&V%y ru@#s2
{7ji m g%l ,a3" 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) x)*Lu"> ~w3u(X$m"
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vXixl 参数扫描 - 变化单个参数 TdgK.g 4 7JGc9K+Av j{OA%G(I •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 zawu(3?~)5 •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。 y62f{ks_/ •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。 Rb L?( /Ne#{*z)hO
S[exnZ*Y 参数扫描 - 变化单个参数 v']_) ,)Q-o2(C •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。 ekvs3a^ uVUU1@
x6`mv8~9Db WVRIq' 参数扫描 - 变化多个参数 llP
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w`4r ).;{'8Q •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 4HGTgS •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 7.<jdp •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。 8{jXSCP# uP'L6p5
4>=M"DhB 2.aCo, Kb; 参数扫描 - 变化多个参数 MvpJ0Y ( m"9f( bI &<L O bFX{|&tHU •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。 j**[[ ZU`9]7"87B
d$3rcH1 Ncz4LKzt 多配置仿真 @}Hu)HO Cjf[]aNJe`
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Y${' 在多个配置中变化单个参数 9(^UchZZi 8X,6U_>#a •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。 _/LGGt4&% •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ekhv.;N~ •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。 MM@,J<
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@wcF#?J WiytHuUF 在多个配置中变化单个参数 s$Y>nH~T pJ]
Ix *M •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。 8:{id>Mm^
z?\it( S[F06.(1 具有多个配置的参数优化 ~(V\.hq 'GJB9i+a^ b)I-do+ •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!Aj5 •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。 `DY
yK?R qi4P(s-i
Dx-P]j)4x •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。 ">bhxXeiN ln82pQD2Y~
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