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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 Dk5Zh+^  
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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。 &)oOeRwi].  
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工作流程概述 xTGxvGv8  
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MATLAB t^ZV|s 1  
- 批处理模式文件的交互式访问 W0=O+0$^  
- 外部数学函数和工具 mR;qMX)0h  
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sN("+ sZ.n  
批处理模式文件 - 执行仿真 ^_ojR4  
- 光学参数和仿真结果存储 )(7&X45,k  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 lHZU iB  
M3~K,$@  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 <x\7L2#p  
>Yt/]ta4+  
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]x&u`$F  
创建批处理模式文件 IL_d:HF|1  
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F,5r9^,_  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 0<TD/1wN  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 kPjd_8z2n  
- parameters.xml .Gcy> Av  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 pZyQY+O  
- sample_batch.bat _sy'.Fo  
包含要执行的命令的批处理文件 ,/O[=9l36R  
- system.os )NR Q2  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) P00f 6  
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I!wX[4p eg  
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修改批处理文件 S60IPya  
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使用批处理文件执行仿真 bJ_cId8+  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) al+ #y)+  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) {J5JYdK  
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参数扫描 - 变化单个参数 \(p{t  
MCh#="L2  
~m*,mz  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 1|8<H~&  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 bw&myzs  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 oR p:B &  
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~L7:2weV[  
参数扫描 - 变化单个参数 +%\oO/4Fs  
H.G!A6bd  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 F\ctuaLC  
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V,EF'-F  
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参数扫描 - 变化多个参数 [Vf}NF  
7~M<cD  
D=RU`?L  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 zdSh:  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 U/;]zdP.K  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
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参数扫描 - 变化多个参数 hY<{t.ws  
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•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 #pdUJ2)yM  
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多配置仿真 ;1DdjETr  
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在多个配置中变化单个参数 *@ED}Mj+  
1@XgTL4  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。  +f4W"t  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 em2_pq9q  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 wHsB,2H  
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N<z`yV  
在多个配置中变化单个参数 \)m"3yY  
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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。 K^%-NyV  
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xk~Nmb}  
具有多个配置的参数优化 rVA L|0;3  
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MmU%%2QG  
•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。 . gZZCf&?  
•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。 C>|@& o1  
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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。 .6T6 S v  
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文件信息 |k-XBp  
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更多阅览 #GqTqHNE<  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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