使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 S^==$TT P6La)U`VA 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。 f_xvX f: Umz b
aBG^Xhx ePJ_O~c 工作流程概述 ]$9y7Bhj. p8)R#QWz9 IpSWg :b %2qBv MATLAB |mHf7gCX - 批处理模式文件的交互式访问 Ev7v,7`z - 外部数学函数和工具 uPr!;'J= i|AWaG) t1J3'lS 批处理模式文件 - 执行仿真 i$6rnS&C - 光学参数和仿真结果存储 oA7DhU5n 8zlvzp VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 _#&oQFdYR S$$SLy:P
在VirtualLab中生成相应的光学设置 /VufL+q1 ^dhx/e%s Do\j _ S1Od&v[R 创建批处理模式文件 _&9P&Zf4 Sa[lYMuB 'v
CMf •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 U!uJ )mm •在所选文件夹中,生成三个新文件 "9QZX[J|* - parameters.xml =SeQ- H# 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 8 M,@Mbn - sample_batch.bat 0,0Z!-Y 包含要执行的命令的批处理文件 T|D^kL%m! - system.os JA9NTu( 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) Kb{&a jnztCNaX
:Rv+Bm $MwBt 修改批处理文件 z\ONwMl 1y1:<t
%W7%] Z@j 9{j`eAUZl 使用批处理文件执行仿真 pL;e(lM Qb>("j~Z
ED79a: (}>)X] 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) _/}$X"4 /}6y\3h
G!I5Er0pdy .$W} 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ?6&G:Uz/ gzSm=6Qw0
YLA(hg| 参数扫描 - 变化单个参数 F*Hovxez I ZLCwaW :{Z%dD •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 HpIi- Es7C •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 p"~@q} 3 •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 v@yqTZ 4~$U#$u_
O{\<Izm`D 参数扫描 - 变化单个参数 Hf_
pe /|UbYe, •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 <bg6k . s CL7/J[TS
@jMo/kO/A uuD2O )v 参数扫描 - 变化多个参数 &1^~G0Rh\ `RE>gX 2W_[|.;' •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 .-&
=\}^2l •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 DA>nYj-s •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 R[v<mo[s mrG?5.7W
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2~g-k3 参数扫描 - 变化多个参数 W1xPK* Lk#)VGk: %++:
K <kwF<J •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 6]<yR>
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4h--x~ @ 'sa)_?Hy 多配置仿真 F^!O\8PFd s}`
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dJ])`S aCQ[Uc<B: 在多个配置中变化单个参数 [kr-gV #>lbpw •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 m
zoH$@ •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 4[;}/- •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。 )AdwA+-x fQ!W)>mi
_1$ Y\Y d`$w3Hy 在多个配置中变化单个参数 ,d_rK\J X_D-K F •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 Xf7]+
Bt$,=k `VGw5o 具有多个配置的参数优化 BLqK5~ 4A(h'(^7A &c&TQkx •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。 oVbs^sbRH •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。 2Y[n ..'"kX:5
B|9XqQ EI •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。 oPbziB8 ~/aCzx~
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