使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 VsJKxa4 SOZs!9oi 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。 JZK93R )FSEHQ
/ ykc`E?f n.i8?: 工作流程概述 m[z$y +v~x_E5FP qyAnq%B} a`8]TD MATLAB sjOv!|]A - 批处理模式文件的交互式访问 G3 |x%/Fbp - 外部数学函数和工具 UM`{V5NG# O c.fvP^ZD puLgc$? 批处理模式文件 - 执行仿真 1]9w9!j - 光学参数和仿真结果存储 -k@1#c+z L[Ot$ VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 w5^k84vye +hKs
在VirtualLab中生成相应的光学设置 ,
@!X!L jABFdNjri B;S'l|-? ( et W4p 创建批处理模式文件 *dxm|F98 ^BM !TQ%! -Lq2K3JHyn •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 cly} [<w! •在所选文件夹中,生成三个新文件 ^|=P9'4Th - parameters.xml &2U%/JqY 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 SQhVdYU1' - sample_batch.bat
x.4z)2MO 包含要执行的命令的批处理文件 G"m?2$^-A - system.os OR*JWW[] 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) g$jT P#%b Te[v+jgLY,
:8]8[ mj&OZ+ 修改批处理文件 @?3^Ks_ 6VC|]
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kG{};Vm [u$|/ 使用批处理文件执行仿真 wP*3Hx;S >~Xe` }'
o[}Dj6e\t Jfk#E^1 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) [^?i<z{0C 4H(8BNgzV
;[UI]?A% Y<u%J#'[ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) #HH[D;z SMIDW}U2S
FwlDP 参数扫描 - 变化单个参数 qJ(uak 5'eBeNxM H8I)D& cw •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 "?F[]8F.b •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 vPGUE`!D+ •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 -seLa(8F 6)ibXbH
VBQAkl?(}4 参数扫描 - 变化单个参数 Xz^k.4 Y{4 dqJ 8lU? •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 U3z23LgA %3~miP
Im\ ~x~{ Pj]^p{> 参数扫描 - 变化多个参数 ~] V62^0 |'1.ajxw <Vk}U •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 R;pW,]}g, •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 B*mZxY1 •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 |" WL ?8{Os;!je
:e=7=|@7 ULxQyY;32 参数扫描 - 变化多个参数 )I3E k kAg17 ^ HZ%V>88 <uv`)Q 9 •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 p\6}<b"p s|H7;.3gp
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gk 6R# 多配置仿真 x%r$/= nvf5a-C+q
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b#p0s?* 在多个配置中变化单个参数 $3l#eKZA &WBpd}|+Y •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 F?R6zvive •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 BHAFO E •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 9ybR+dGm+ J)B3o$
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9 在多个配置中变化单个参数 hG.}>(VV ;"Qq/knVL •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。 zO\_^A|8H
z+;$cfN }v2p]D5n. 具有多个配置的参数优化 0@b<?Ms9 53:u6bb; F/lL1nTdK •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。 9C,gJp}P •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。 }NwmZw>_ mfI[9G
ty~Sf-Pri •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。 _ps4-<ugC ";(m,if-
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