使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 nM`pnR_ ?$=Ml$ 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。 "F?p Y@4 9w-;d=(Q
W\O.[7JP y7LM}dH#m 工作流程概述 >viLvDng vH@b ~'LoIv20j) Agwl2AM5k MATLAB ]C>h_,EZc - 批处理模式文件的交互式访问 <H|]^An!H - 外部数学函数和工具 >ajcfG.k( WB" 90! 2 '8I/>- 批处理模式文件 - 执行仿真 BWzo|isv - 光学参数和仿真结果存储 !
;R}= B";Dj~y VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 sX(rJLbD '3B7F5uLx"
在VirtualLab中生成相应的光学设置 1+Bj` ACP l(~NpT{=V hlHle\[ds !{XVaQ?x 创建批处理模式文件 Z`ZML+;~6 ]F4|@+\9 6^TWY[z2% •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 sfC/Q"Zs •在所选文件夹中,生成三个新文件 RY~mQ - parameters.xml ||#+ ^p7G 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 LHq*E` - sample_batch.bat RYM[{]4b5F 包含要执行的命令的批处理文件 2&:nHZ) - system.os -V:7j8 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 8VMD304 J!iKW
2XV3f$, H 0fx.n 修改批处理文件 D#11
N^-K nc:K!7:
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9&E 使用批处理文件执行仿真 SOvo%L@ (E \lLlN
ExSy/^4f l8d }g 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ]Waa7)}DM DC=XPn/V
|]OI)w* CPu~^ik 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 9j$ J}=y :Q>{Y
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I 参数扫描 - 变化单个参数 n)rSgzI 't3nh p;LF-R •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 "XKd#ncP •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。 KOD%>+vG$ •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。 L_fiE3G|> d'b q#r
t/a 参数扫描 - 变化单个参数 J\\o#-H ^vo]bq7 •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。 ;V4f6[<]'z yo#fJ`
NV9H"fI ]PZ\N~T 参数扫描 - 变化多个参数 <_-8)abK >Q|S#(c hi9@U]H# •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 p}h9>R •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ,%,.c^- •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。 Yx<wYzD G!w?\-
r<-@.$lf %o#|zaK 参数扫描 - 变化多个参数 /7Ft1f q@Sj$ go5l<:9 }G1hB#j •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。 *gN)a%9 S$i3/t
Z+C&?K 3H@29TrJ+ 多配置仿真 >A1;!kGE# |&H(skF_
r#/Bz5Jb* Q#*Pjl 在多个配置中变化单个参数 M7SVD[7~HM `i3fC&?C •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 5gY9D!;:0D •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 F[==vte| •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 'A9U[| !<j)D_
Q)}z$h55 73kL>u 在多个配置中变化单个参数 ]LZ,>v %Dm:|><V$b •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 g=x1}nm
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BH`GUIk 具有多个配置的参数优化 \x+ "1 m6M:l"u E>O1dPZcM •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 wT-@v,$ •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。 QLe<).S1B2 Shb"Jc_i
[49Ae2W` •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。 rty&\u@} Z|qUVD5Ic
<Z8^.t)| hZNAI 文件信息 Blnc y k;?E,!{
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