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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 : 4WbDeR  
-huZnDN  
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。 }i:'f 2/  
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D$E9%'ir  
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工作流程概述 ;G]'}$`/q  
(?y2@I}  
5nAF=Bj  
(qN(#~  
MATLAB ]s@8I2_  
- 批处理模式文件的交互式访问 a7G2C oM8  
- 外部数学函数和工具 9K<a}QJP  
V?BVk8D};  
V bOLTc  
批处理模式文件 - 执行仿真 5i#w:O\cz  
- 光学参数和仿真结果存储 z_@zMLs  
a HL '(<  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 T(^8ki  
C/Bx_j((  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 T9-a uK0d  
0K0=Ob^(e  
FSs$ ] d;  
1o78e2B  
创建批处理模式文件 z 5+]Z a~  
PSS/JFZ^  
z,YUguc|  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 -U[`pUY?f  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 5O ;^Mk|  
- parameters.xml 3>)BI(Wl  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 z|)1l`  
- sample_batch.bat C)p<M H<  
包含要执行的命令的批处理文件 .WyX/E$I^!  
- system.os y4rJ-  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) #-j! ;?  
"0zXpQi,B  
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修改批处理文件 y7EX&  
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使用批处理文件执行仿真 s^'#"`!v=  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 9~%]|_(  
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*N e2l`!1m  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) udI: ]:,P  
T-2p`b}h W  
Y_>-p(IH  
参数扫描 - 变化单个参数 %aE7id>v6  
6ri?y=-c  
=k<4mlok^  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 <ZC^H  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 O8~U<'=*  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 ::Q);  
Mth`s{sATa  
XAxI?y[c  
参数扫描 - 变化单个参数 hIo S#]  
To{G#QEgG  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 vp75u93  
.O%1)p  
f(s3TLM  
FoD/Q  
参数扫描 - 变化多个参数 ~eOj:H  
m-S33PG{  
<Bb<?7q$ld  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 w$[Ds  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 4OZ5hH h  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
hB$Y4~T%  
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:;*#Qh3"  
参数扫描 - 变化多个参数 W*rU,F|9  
uyRA`<&w  
3auJ^B}  
L8w76|  
•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。 ]1|Ql*6y,  
;ko[(eFN@  
CVSsB:H6e  
OQL09u  
多配置仿真 1s}NQ3  
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JGO$4DK-1  
$sL|'ZMbS  
在多个配置中变化单个参数 o=RqegL  
4>"cc@8&~  
•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。 bu"68A;>  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 Y0u'@l_[F  
•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。 Y:"v=EhB  
|`Oa/\U  
|CZnq-,C  
Neo^C_[vN  
在多个配置中变化单个参数 r0g/:lJi  
'=K of1  
•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。 Il^ \3T+  
>SxZ9T|%  
I~]Q55  
具有多个配置的参数优化 *e-ptgO  
EB29vHAt~  
rT sbP40  
•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].SrW9s9  
•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。 }@:QYTBi }  
lA.;ZD!  
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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。 g",wkO|  
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更多阅览 m,@1LwBH  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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