使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 Ig$5Ui VVCCPK^< 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。 zA( 2+e 7 dbnH#0i
AS4m227 Z(U&0GH` 工作流程概述 f
( UcJx ?e&CbVc4 Xb|hP :!{aey MATLAB y0A2{'w - 批处理模式文件的交互式访问 ^{Syg;F= - 外部数学函数和工具 4p %`Lv h1)p{5}H 7"8HlOHA 批处理模式文件 - 执行仿真 EXb{/4 - 光学参数和仿真结果存储 -pkeEuwv{ t}*teo[ VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 kC LeHH|K ocL
在VirtualLab中生成相应的光学设置 V @d:n 9(u2jbA P=u )Q _ 7d'@Z2%J0 创建批处理模式文件 ^Ko0zz|R/ -Ca.:zX Z/Mp=273 •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 bh+R9~ •在所选文件夹中,生成三个新文件 !kmo%+ - parameters.xml Z\dILt:#z 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 -4GSGR'L&y - sample_batch.bat (S9"(\A 包含要执行的命令的批处理文件 UDp"+nS - system.os 'OF)`5sj 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) n,xK7icYNQ TR
]lP<m
8U\ +b?} j}h50*6KO 修改批处理文件 ?:H9xJ_^ 5HOhk"
lG jdDqi 0}P&G^%" 使用批处理文件执行仿真 C'zMOR6c N#ex2c
[~jhOv^ #yU4X\oO 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) uOougSBV, X}p4yR7'
%\5y6 'n>|jw) 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ` qt4~rD u6 B (f;
0imz}Z] 参数扫描 - 变化单个参数 L6Ynid.k 9)f1CC] Bv9;q3]z- •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 ]~a!O •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。 faMUd#o& •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。 kW-5H;> $F/&/Aa
.cu5h 参数扫描 - 变化单个参数 aD3$z;E 4tq>Lx^5U •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。 ]FFU,me2 ef53~x
J^t=.-a| YjdH7.js 参数扫描 - 变化多个参数 QjQJ " =Oo*7|Z A= ,q& •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 !gT6So •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 -3w? y •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。 Ex@#!fz{% RNi&OG(
pw(`+x] c6?5?_ne 参数扫描 - 变化多个参数 z<AQ;b *b.>pY?2| y()#FRp7 o+aB[+ •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。 # ^%'*/z +}^}
<|W6
"`&?<82 PE4{;|a } 多配置仿真 Sfvi|kZX lezdJ
`ZNjA},. 'fg`td 在多个配置中变化单个参数 6\E |` G`)I _uO •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。 4vy!'r@ •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ]-ZD;kOr •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。 Qs,LK(1 3$y]#L
q.g!WLiI wS:323
!l$ 在多个配置中变化单个参数 i\`[0dfY v4qvqGK •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。 @l@lE0
"ENgu/A! Rf8|-G-}# 具有多个配置的参数优化 DU[UGJg
-6 p*dez! •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。 gbI0?G6XN/ •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。 8`^I.tD 9OTw6
Ky$<WZs •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。 9VP|a- #G]s.by('
Ii4Byyfx
|