使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 ohZx03 +<(a}6dt 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。 HYClm|
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7sV/_3H+ X>,A 工作流程概述 #+jUhxq >)Dhi+D %J P!{mqj h}Ygb-uZ MATLAB ([pSVOnIz - 批处理模式文件的交互式访问 B@cz
?%] - 外部数学函数和工具 0D&-BAzi |};-.}u^`h 9)D9'/{L# 批处理模式文件 - 执行仿真 bOD]`*q - 光学参数和仿真结果存储 fiW2m=h_ @# GS4I VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 z~#d@c\ x2tcr+o
在VirtualLab中生成相应的光学设置 +$#ytvDy *`V r P r>J%Eu/O !YX_k<1E 创建批处理模式文件 ? s[!JeUA ]:~z#k|2@6 Pp`[E/
qj4 •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 a2B9
.;F •在所选文件夹中,生成三个新文件 $.3J1DU - parameters.xml dlBr2 9 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 eJE!\ucS2W - sample_batch.bat +7r?vo1 包含要执行的命令的批处理文件 EXti - system.os dUkZ_<5'' 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) c=33O,_ Fz2CXC
#Ht;5p>5 Yduj3Ht:w 修改批处理文件 S0?e/VWy jfpbD
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=h[;'v{ l f_q6y 使用批处理文件执行仿真 7$Lt5rn"} n7hjYNJ
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) _C@<*L=Q cQ(,M
g:Fo7*i xmHW,#%ui\ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) Pa"[&{ : /@0
fkD-mRKw 参数扫描 - 变化单个参数 JY$+<`XM j<}y( ~ ORFi0gFbA •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 x/IAc6H~_8 •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 vWjHHw •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 U,Th-oU 1HUe8m[#3
W/u_<\ 参数扫描 - 变化单个参数 ;TboS-Y 6<No_x |_ •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 .B{:<;sa s"(F({J
O;m [ 9XX:_9|I 参数扫描 - 变化多个参数 a@m
64l) Xvxj-\ - p?sFX$S •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 4q\gFFV4 •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 G@rV9 •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。 ?J6\?ct4 T*](oA@
o(g}eP,g} CW?R7A/ 参数扫描 - 变化多个参数 B0,C!??5
IQ5'4zQg= a~F\2`Q {r:5\ •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。 o^+g2;Ro ~>S? m;
E|x t\* i?6#>;f 多配置仿真 Em/? 4& 7&1dr
Je=k.pO1 XT{ukEvDR 在多个配置中变化单个参数 HA~BXxa/ W.?EjEx •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。 nI,-ftMD-| •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 6&6t= •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。 _o{w<b& Wn5xX5H C
'nfdOX.d ~U1M-<IX 在多个配置中变化单个参数 y@Ak_]{b f#
sDG •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。 (gb
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.]ZMxDZ 7rIEpN>* 具有多个配置的参数优化 CB>*(Mu 1U8/.x| b.QL\$a
& •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。 Y#rd'
8 •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。 R&MetQ~-{ U\(T<WX,
IV|})[n* •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。 uex([;y hd#MV!ti
73kI%nNB C |P(,Xp 文件信息 @@#(<[S\B z;PF%F
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