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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 \Im \*A   
j8ohzX[Y  
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。 LBiv]3  
f >, Qhl  
0o^#Fmuz  
Al-%j- j@-  
工作流程概述 =[tls^  
lDX&v$  
Kt&$Si  
{ P\8g8  
MATLAB f'?6D+Yw~  
- 批处理模式文件的交互式访问 ~sU! 1  
- 外部数学函数和工具 5yN8%_)T  
6@_@nlA<1  
6w`}+3  
批处理模式文件 - 执行仿真 (k2J{6]  
- 光学参数和仿真结果存储 4`'BaUU(  
A1s=;qr  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 @x>$_:]  
Q17o5##x7  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 1 0Tg > H  
'>lPq tdZ  
R.WsC bU  
L|xen*O  
创建批处理模式文件 +\(ay"+ d  
@ 6VH%  
#o |&MV_j  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 ~9>[U%D  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 OD!CnK  
- parameters.xml QT&Ws+@ s{  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 !Pjg&19  
- sample_batch.bat hq[ gj?P  
包含要执行的命令的批处理文件 kG7,1teMk  
- system.os Y`_X@Q  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) GWE0 UO}  
v]Q_  
lp%.n= '\  
?%fZvpn-  
修改批处理文件 i I Nu`>I  
'L+BkE6+%  
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gm\o>YclS  
使用批处理文件执行仿真 O0*L9C/Q  
L-:L= snO  
o0+BQ&A)s*  
<XcMc<h~  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) W[Ew6)1T  
F^bQ-  
 G#n)|p  
c]v3dHE_h  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) bFxJ|  
v^I%Wm  
*RE-K36m|u  
参数扫描 - 变化单个参数 SIVLYi  
nKJ7K8)  
bRe*(  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 W>s9Mp  
•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。 ~W2&z]xD  
•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。 bh6wI%8H  
, p=8tf#  
dC|#l?P  
参数扫描 - 变化单个参数 |}.B!vg(4  
.wOLi Ms  
•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。 gbv[*R{<%  
naCI55Wx  
G9":z|  
s31_3?Vdf,  
参数扫描 - 变化多个参数 hg/&[/eodm  
9NXiCP9A  
(mr` ?LI}  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 l'8TA~  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 Sq]1SW3  
•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。
&{{f|o=u.  
;pK"N:|  
j?)`VLZ  
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参数扫描 - 变化多个参数 ##ea-"m8  
fx"+ZR  
`l#$l3v+  
#{cpG2Rs  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 T>o# *{q n  
{!bJ.O l  
u)]sJ1p  
[zd-=.:+M[  
多配置仿真 UimZ/\r  
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在多个配置中变化单个参数 YAG3PWmD  
2 ~'quA  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 zX Pj7K*  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 +34jot.!  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 D4-U[l+K>  
:m)?+  
0t0:soZ x  
;$;/#8`>  
在多个配置中变化单个参数 dAt[i \S  
a-5$GvG  
•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。 bx6}zkf&  
m,q<R1  
WF0>R^SpZ  
具有多个配置的参数优化 U2u>A r  
.H.v c_/  
m <ruFxY  
•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。 7[ji,.7  
•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。 AtYYu  
rnaDo\5  
}'- )  
•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。 =MLL-a1  
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文件信息 je% 12DM  
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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