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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 !GLz)#SBl  
1#*a:F&re  
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。 Gh}LlX!w  
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工作流程概述 Hl/ QnI!  
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K[Kh&`T  
MATLAB X4AyX.p  
- 批处理模式文件的交互式访问 !*m5F8Qm?A  
- 外部数学函数和工具 28H8l2{[>  
9{}1r2xW  
') gi%  
批处理模式文件 - 执行仿真 d`nVc50  
- 光学参数和仿真结果存储 Wi2WRJdyu  
>.'*) @vQi  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 ;04Ldb1{|3  
X*39c b(b  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 g[I b,la_a  
*x])Y~oQ  
Q`D~5ci  
( Qcp{q  
创建批处理模式文件 O<"}|nbmQ[  
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~j5x+yC  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 jm0- y%  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 =fve/_Q~  
- parameters.xml 2viM)+  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 >`wV1^M6?  
- sample_batch.bat ]dk8lZ;bo  
包含要执行的命令的批处理文件 PBxCx3a{  
- system.os ,(?po (']  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) !n$tr  
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CkD#/  
修改批处理文件 Xn,v]$M!  
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使用批处理文件执行仿真 1jPJw3"3h  
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%]6~Eq%s  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) $m+sNEAa  
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^#1.l=s  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) * Y7jl#7  
9,_mS{+B  
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参数扫描 - 变化单个参数 rBTeb0i?  
=;|QZ"%E  
'GoZqiYT  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 W4U@%b do  
•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。 r"a5(Q;n  
•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。 hL;8pE8  
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参数扫描 - 变化单个参数 E+tB&  
ofMY,~w  
•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。 K ryo}  
xD /9F18  
jhX[fT1m  
sf|ke9-3  
参数扫描 - 变化多个参数 R:AA,^Z  
@]c(V%x   
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 -}4NT{E  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 HCJ>X;(`f?  
•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。
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参数扫描 - 变化多个参数 zT|)uP*  
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X!},8}~J~  
he-Ji  
•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。 <zy,5IlD  
GF:`>u{C  
xc:!cA{V  
9F- )r'  
多配置仿真 P;8>5;U4-  
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r-IVb&uF b  
在多个配置中变化单个参数 "ZHtR/;  
8dOo Q  
•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。 C*te^3k>B  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 !.<T"8BUpv  
•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。 3!o4)yJWx  
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在多个配置中变化单个参数 H{c?lT  
)Vk6;__  
•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。 !epgTN  
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具有多个配置的参数优化 LFp]7Dq  
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_uu<4c   
•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。 m&oi8 P-6  
•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'?I-jtI  
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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。 "4j:[9vR\  
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文件信息 "?GebA  
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更多阅览 jN+N(pIi.o  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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