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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 2\z"6  
LyB$~wZx~@  
因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 t?0D*!D  
g& *pk5V>  
1;l&ck-Gg/  
~nk'ZJ   
工作流程概述 <~}t;ji  
Ha\q}~_  
x hFQjV?V  
o4b!U%  
MATLAB O\ T  
- 批处理模式文件的交互式访问 q)ygSOtj  
- 外部数学函数和工具 In0kP"  
JqO#W1h~R|  
b+NF: -fO  
批处理模式文件 - 执行仿真 |Mp_qg?g  
- 光学参数和仿真结果存储 _gY so]S^B  
&DFe+y~PR  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 ?'K}bmdt}.  
z+1#p.F$@  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 >qjr7 vx  
?r QMOJR  
+0=u]  
8kih81tx"U  
创建批处理模式文件 X9nt;A2TU+  
:rb<mg[  
8=7u,t  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 yg "u^*r&  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 Xu$xO(  
- parameters.xml ";j/k9DE  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 2C %{A  
- sample_batch.bat J[ UL f7:  
包含要执行的命令的批处理文件 QzIK580%t  
- system.os Um\Nd#=:  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 8^zI  
v'.?:S&m  
iLy }G7h  
Z\xR+3  
修改批处理文件 !xMyk>%2  
K/G|MT)  
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`6!l!8 v  
使用批处理文件执行仿真 -) $$4<L  
tCK%vd%  
C$)#s{*  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) r M'snW)  
PF@<>NO+W  
&oYX093di  
Gw3|"14  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ?D\6CsNp(2  
%\[LM$f{z  
b}o^ ?NtA  
参数扫描 - 变化单个参数 zp"sM z]  
?`,UW;Br6  
I2%{6g@  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 L]kSj$A  
•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。 ,jbj-b(  
•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。 j; 1X-  
?bQ~ +M\  
k5=0L_xc  
参数扫描 - 变化单个参数 >va#PFHA  
GKtG#jZ&  
•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。 Gs.id^Sf  
[1dlV/  
F^&_O*"  
c5<M=$  
参数扫描 - 变化多个参数 pb}QP  
2>.B*P  
zhKb|SV  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 1>4'YMdZi  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 }!(cm;XA"  
•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。
p-y,OG  
%ztCcgu*  
CG@ LYN  
XJC|6"n  
参数扫描 - 变化多个参数 -JaC~v(0  
Bh"o{-$p8`  
 B@A3T8'  
yiSv#wD9  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 ^4O1:_|G  
L/"XIMI*Xg  
-j`tBv)  
5pI2G  
多配置仿真 tV9nC   
dMQtW3stY  
=\ iV=1iB  
|jk"; h  
在多个配置中变化单个参数 nxKV7d@R  
{2}O\A  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 =" #O1$  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 u8v;O}#  
•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。 U{} bx  
vkOCyi?c  
~M3`mO+^U  
D1;H,  
在多个配置中变化单个参数 /d&zE|!  
|#LU"D  
•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。  [:  
>93vMk~hU  
t)=u}t$  
具有多个配置的参数优化 -[|R \'i  
[DC8X P5 <  
HbX>::J8  
•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。 c]v $C&FX  
•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。 y9{KBM%h  
G?jKm_`L  
D/'kYoAEO  
•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。 >Olg lUzA  
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-uIu-a]  
文件信息 B<u6Z!Pp2  
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更多阅览 ] +<[D2f  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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