使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 Qp9QSyMs} Rn*@)5 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。 mwutv8? .I0M'L~!/L
Vn65:" O SLz;5%CPV 工作流程概述 :_|Xr'n`A PqMu2 e g:s|D
hE[ >Cam6LJ MATLAB 8g {;o7 - 批处理模式文件的交互式访问 WmOu#5*; - 外部数学函数和工具 cTQ._|M :F_>`{ {:#c1d2@8 批处理模式文件 - 执行仿真 j\HZ5 - 光学参数和仿真结果存储 [P|kY 1)3'Y2N* VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 Aho-\9/x% F:sUGM,
在VirtualLab中生成相应的光学设置 X%5 `B2Wu klMpiy p
+nh] +,Or^pO= 创建批处理模式文件 Y6T{/! n5#QQk2 3a&HW
JBSx •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 c
D.; •在所选文件夹中,生成三个新文件 >2F9Tz,3 - parameters.xml #ro$$I; 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 \;iOQqv0& - sample_batch.bat 7'gk=MQc 包含要执行的命令的批处理文件 4,f`C0>" - system.os f&txg,W,yv 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) v4K! BW jxZf,]>T
f\r"7j O0s,)8+z5D 修改批处理文件 mmG]|Cl@ )3O#T$h
D2J)qCK1) hgbf"J6V8 使用批处理文件执行仿真 7VskZbj\ 'blMwD{0&\
~YenH H?FiZy*[Y 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) #K*p1}rf @
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r;{ggwY&J DliDBArxZ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ]o8yZ x #s' `bF^
F+?i{$ 参数扫描 - 变化单个参数 C,%Dp0 7IQaXcl @BPQ > •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 H= w6 •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。 4>2\{0r •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。 l8:!{I?s= _
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F/,6Jh 参数扫描 - 变化单个参数 <f =<r*6 t~)4f.F: •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。 }@/Ox {U@"]{3Qx
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参数扫描 - 变化多个参数 _\8E/4zh [mNu m3e kw} E0uY •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 LpI4R •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 [ w-Tf& •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。 Ui-Y` e@]m@
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r^) oB>#P-V 参数扫描 - 变化多个参数 /x]^Cqe |eg8F$WU L@jpid95 t:P7ah •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 }'86hnW Mn3j6a
q2OF-.rE eD3\>Y.z 多配置仿真 eu8a< M+^ NF\
iQ1[60?)T B.smQt 在多个配置中变化单个参数 >|gXE> ]JvjM, •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 3 ]@wa!` •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 DZLEx{cm •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 HRQfT>"/ +2k{yl
TKbfZw T00sYoK 在多个配置中变化单个参数 C-@M|K9A' {5HQ=& •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 m6H+4@Z-;(
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7h$ 具有多个配置的参数优化 44w
"U%+ Xr4k]'Mg ?B)e8i<[f •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。 -UAMHd}4 •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。 53.jx38xS cVarvueS
0,):;OI •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。 jeO`45O 0S
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,J<+Wxz }5z!FXB 文件信息 7|bBC+;( > PL}7f&:
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