使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 'o2Fa_|<# Czu9o;xr 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。 zR:L!S )mT<MkP
IM'r8V 0v?"tOT! 工作流程概述 (y~TL*B JX;G<lev oLeq!K}re YK'<NE3 4 MATLAB .|70; - 批处理模式文件的交互式访问 013x8!i - 外部数学函数和工具 45c$nuZ !*N@ZL&X uo8YP<q 批处理模式文件 - 执行仿真 2HA:"v8 - 光学参数和仿真结果存储 wlqksG[B 8OU\V5i[,q VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 db7B^|Di
",; H`V
在VirtualLab中生成相应的光学设置 583|blL 0S!K{xyR Zb>? 8 q>+k@>bk@ 创建批处理模式文件 m-#2n?
z- sDlO# YU'E@t5 •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 n Dxz~8 •在所选文件夹中,生成三个新文件 ?CPahU - parameters.xml bq*eH (qx 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 htF] W|z - sample_batch.bat +[mk<pQ 包含要执行的命令的批处理文件 HIZe0%WPw - system.os igPX#$0XU 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) @*((1(q '5$b-x6 F
)jP1or jQB9j 修改批处理文件 x s|FE3:a NC(~l
A3/k@S-R2 8{sGNCvU 使用批处理文件执行仿真 t'ql[ UP,c |
_w+Qy. (f"4,b^] 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) "^%cJAnLX h2d(?vOT
VMWf>ZU ,k3FRes3 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 0 kW,I +CNv l
UJ
参数扫描 - 变化单个参数
.?$gpM?i (9dl(QSd H/M@t\$Dc •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 3[*}4}k9 •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 5=ryDrx •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 jse&DQ eJ-nKkg~a
A*BeR0( 参数扫描 - 变化单个参数 61U09s%\0 \dah^mw" •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 a\*yZlXKs =T7.~W
Z,PPu&lmE/ _H@DLhH|= 参数扫描 - 变化多个参数 qIT@g"%}t 7@W>E;go ;aVZ"~a+\ •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 l.M0`Cn-% •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 3=oDQ&UFt •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 c-sfg>0 ^ o ^uA">GH
}0y"F do'GlU oMC 参数扫描 - 变化多个参数 < =IFcN 4 #Jg9o q!@4~plz =7UsVn#o •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 UJ2U1H54h 6_B]MN!(
~a2}(]
gs`q6f%( 多配置仿真 "#g}ve, n `Ac 3A
J<lW<:!3] Kc\fu3Q
在多个配置中变化单个参数 RxQ * \Vk:93OH21 •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 {M)Nnst"~ •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 s5.CFA •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 0> \sQ,T yB!dp;gM{
BTxrp /x *3}oI 在多个配置中变化单个参数 o4WDh@d5S 8{ I|$*nB •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。 ;kKyksxlD
yf,z$CR cWm$;`Q#\ 具有多个配置的参数优化 P$,Ke< vP,n(reM !()Qm,1u •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。 NxILRKwO •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。 !<F3d`a yt2PU_),
~VB1OLgv#. •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。 0*v2y*2V 7}mFL*
2`-Bs Zwx%7l;C 文件信息 6S{l'!s' +w~oH =
Y4YJJYvD
|