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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 HrWXPac A  
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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。 $Omc Ed  
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工作流程概述 1&U'pp|T  
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MATLAB axonqSf  
- 批处理模式文件的交互式访问 'xvV;bi  
- 外部数学函数和工具 |&h!#Q{7l  
Su6ZO'[)  
}DY^a'wJ-  
批处理模式文件 - 执行仿真 U~!97,|ic  
- 光学参数和仿真结果存储 rXo,\zI;u^  
31<hn+pE &  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 2lE { P  
X*}S(9cg\i  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 Et# }XVCJ  
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~ m, z|  
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创建批处理模式文件 G2 xYa$&][  
RkP7}ZA;  
W~Eq_J?I  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 |o|0qG@g  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 RR*z3i`PP  
- parameters.xml *.n9D  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 w9H%u0V?  
- sample_batch.bat 3[-L'!pOX3  
包含要执行的命令的批处理文件 YmNBtGhT  
- system.os kc1 *@<L6  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) `b# w3 2  
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修改批处理文件 V)_mo/D!D  
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使用批处理文件执行仿真 i[T!{<  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ft?J|AG  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) m7~kRY514  
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参数扫描 - 变化单个参数 o3qBRT0[R  
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•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 b: +.Y$%F-  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 :>\i  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。  r@/+  
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PL%U  
参数扫描 - 变化单个参数 j_j~BXhIS  
d+\o>x|Y!Y  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 xbvZ7g^  
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UQ}[2x(Kb  
参数扫描 - 变化多个参数 Xt_8=Q  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 bLhTgss](  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 kD8$ir'UYG  
•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 |A0BYzlVc  
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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。 1hp`.!3]H  
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多配置仿真 ]V0V8fU|  
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在多个配置中变化单个参数 U6cpj  
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•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。 q!iTDg*$  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 DB%}@IW"  
•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。 nsn  
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在多个配置中变化单个参数 ,Ei!\U^)  
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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。 $~7uDq  
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具有多个配置的参数优化 gxnIur)  
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•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。 E? lK(C  
•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。 1Hl-|n  
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3JYhF)G  
•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。 LV2#w_^I  
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文件信息 4Jn+Ot.,d  
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