使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 Y2~{q Y ZI*A0_;L 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。 =<tEc+!T3 Hw3E S
x=<>%m5R W_lNvzag 工作流程概述 %=>xzP(z z?g4^0e k3eN;3#& 2]KPW*V MATLAB S`-IQ,*} - 批处理模式文件的交互式访问 `
R-np_ - 外部数学函数和工具 DdW8~yI& rW .0_* ?n~j2-[< 批处理模式文件 - 执行仿真 P?-44m# - 光学参数和仿真结果存储 S;kc{? :H k4i%hGk VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 |W[rywxx Q|r1.
在VirtualLab中生成相应的光学设置 tG&B D\ SQvB)NOw %-1-J<<J
q ,)m-nZ5 创建批处理模式文件 rI$10R$+H X~b+LG/ uU"s50m •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 'KrkCA •在所选文件夹中,生成三个新文件 WWs>@lCK - parameters.xml a_j#l(] 9 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 Hc3/`.nt - sample_batch.bat iIRigW 包含要执行的命令的批处理文件 `&DiM@Sm - system.os 7t/SZm 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) Jx7^|A Ee| y[y,
KL{uhb0f ,X):2_m 修改批处理文件 D]y.!D{l2 o*8 pM`uw
6n g9 o6 oDK\v8w- 使用批处理文件执行仿真 6f1Y:qK'@ cViCWc2
VNfx>&` U{m:{'np(H 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) SJe;T NyNu1V$
:a`m9s 4 J]e&z5c 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) R'U(]&e.j 4Yk(ldR~
*8+YR 参数扫描 - 变化单个参数 ~d]7 Cl *?\Nioii s4*,ocyBP •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 =0|evC •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。 l1-FL-1 •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。 "Y6mM_flq l"Q8`
s:{%1 / 参数扫描 - 变化单个参数 6IH^rSUSK kdq55zTc<6 •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。 Fh;(1X75I irS62Xe
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73X]|fy 参数扫描 - 变化多个参数 =X B)sC% ;2~Q97c0 #(G&%I A|; •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 Q2uE_w`B •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 1lM0pl6M •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。 Uyh#g^r jrR~V* :k
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IF *G4; 参数扫描 - 变化多个参数 ZVL0S{V-mh .N 2Yxty8> {cFei3'q 6=k^gH[g •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。 t+tGN\q @AFLF X]
&R]G)f#w%* L.'N'-BV 多配置仿真 zc#`qa:0
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f~Su F,o@h RPu-E9g@ 在多个配置中变化单个参数 SF7Kb `>Y *gnL0\* •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。 B5hGzplS •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 *SZ<ori •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。 0NGokaD)H l)Hu.1~
l`k3!EZDS 2= _.K( 在多个配置中变化单个参数 -Y6JU iDA`pemmi& •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。 R;%iu0
sq%f%?(V MD,-<X)Qy 具有多个配置的参数优化 ]KmYPrCl0 DbDpdC; {!w]t?h •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。 Kt-@a%O0 •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。 `'/8ifKz b#F3,T__`Y
VC@o]t5 •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。 @AwH?7(b 86i =N_
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