使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 z{x -Vfd hSH-Ck@Qy 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。 )-oNy-YL x.RZ!V-
6qf`P!7d]M /[M~##%: 工作流程概述 /2q%'"x( N~(}?'y9S |/$#G0X;H 7;{F"/A MATLAB jF8ld5|_| - 批处理模式文件的交互式访问 #'P&L>6
; - 外部数学函数和工具 x1h!_^(QfF #oI`j
q v\vn}/>*d 批处理模式文件 - 执行仿真 :08UeEy - 光学参数和仿真结果存储 \D=B-dREq vvC GzOv VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 VM`."un] Q@R8qc=*
在VirtualLab中生成相应的光学设置 "( xu <U*d
Y/gCtSF paY%pU 创建批处理模式文件 >e%Po,Fg$ Cpl)byb s0CRrMk •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 "2-TtQV! •在所选文件夹中,生成三个新文件 IkkrnG8 - parameters.xml n)yqb 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 (_2eiE71 - sample_batch.bat u CXd%
CzE 包含要执行的命令的批处理文件 tH(Z9\L 7 - system.os U,N4+F}FR 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) cQjJ9o7 ^]HwStn&=
r\zK>GVm_ 0#G"{M 修改批处理文件 M6>l%[
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-kO=pYP*O 4'M#m|V 使用批处理文件执行仿真 HhO$`YZ%> [0$Y@ek[
w[XW>4xK KE_Ze\P 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) N{'k
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|kn}iA@72p Uvp?HZ\Z 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) < mxUgU ?~$y3<[
<]<50 参数扫描 - 变化单个参数 pP .
-v:Y\=[\ /cg!Ap5 •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 {VFpfo •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 ,xiRP$hGhh •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。 OA8pao~H R$\ieNb
eWFlJ;= 参数扫描 - 变化单个参数 W{%M+a[#l Gfvz%%>l •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。 ?FLjvmE9 lm+wjhkN
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,{%[/#~6 参数扫描 - 变化多个参数 7M4iBk4I "/q6E \"Np'$4eu •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 OSBE5 •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ?VJ Fp^Ra •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~53:;L/ KS%,N _F<
Uc/%4Gx Fax73vl|^a 参数扫描 - 变化多个参数 !({[^[! ^Tl|v'
@+xQj.jNC v>,XJ 7P •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。 qU}[(9~Ru B%,0zb+-L
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Bg\)r[ Ay{4R 多配置仿真 'RPe5 vB ej0q*TH.
a+Z/=YUR H.YntFtD' 在多个配置中变化单个参数 <h^vl-L> F:\CDM=lS •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。 #jnb6v=5v •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 lwV#j}G •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。 \E n ^Vf Er{yQIi0L
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;r]?|6 Cjw|.c` 在多个配置中变化单个参数 um[.r,++ [z/OY&kF •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。 &Y\`FY\
0(]C$*~mk ?(E$|A 具有多个配置的参数优化 fi1tF/` -(Yq$5Zc& %/4ChKf!VR •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 i7iL[+f]Q •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 @xmL?wz l@':mX3xd
"zv?qS •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 T$SGf.- /op8]y
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