使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 cRhu]fv() XNJPf) T 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。 ]V K%6PQ0 o1kY|cnGH
k*3F7']8 <,!e*V*U 工作流程概述 Bqd'2HQd af<R. Xo:!U=m/# ;L458fYs MATLAB ]%L?b-e - 批处理模式文件的交互式访问
bK|I - 外部数学函数和工具 ~S, R`wo |aovZ/b4 AD=vYDR+ 批处理模式文件 - 执行仿真 _Fz]QxO - 光学参数和仿真结果存储 MM*B.y~TxZ %|:Gn) 8 VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 =-e`OHA L:ox$RU
在VirtualLab中生成相应的光学设置 #ONad0T; Az}.Z'LJ axSJ:j8 ueyz@{On~ 创建批处理模式文件 /Jjub3>Q ]b"Oy}ARW vjcG
F'- •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 1gwnG& •在所选文件夹中,生成三个新文件 Sd!!1as - parameters.xml CHeU?NtFps 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件
\~]HfDu - sample_batch.bat K\7\ 包含要执行的命令的批处理文件 {hzU - system.os _R,VNk 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) rfgkw UbD1h_b
X2?
^t]-N sw={bUr6G` 修改批处理文件 OO Hw-MW x +=zG4Hm
ET_a>]<mv 7*9a`p3w 使用批处理文件执行仿真 []'gIF G% |$3
INi9`M.h qgT~yDm 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) Ry@QJn I< [z2XK4\e1T
TN xl?5: s#%$aQ|Fp 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) .l| [e tl 0_Sd
Rqi=AQ 参数扫描 - 变化单个参数 MX@t[{ Gg9 JnWG_|m) 0zQ^ 6@ •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 CFm(
yFk •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。 gRnn}LL^ •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。 rd*`8B mv5=>Xc6
a'T8U1 参数扫描 - 变化单个参数 JHxy_<p/ 3pxZk% •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。 ae1?8man n{d0}N=
{X85 R&>G6jZ?8 参数扫描 - 变化多个参数 Lro[ |A eP d RcZg/{[{ •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 aG"j9A~ & •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ?IKSSe#, •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。 WH>= *\ ~4 ~c+^PF
}V:B,: 5r&bk` 参数扫描 - 变化多个参数 <EhOIN7@*D Dq [f N('=qp9 /|<Pn!}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。 xRX2u_f$< S!Alno
?/M: Oe)d|6= 多配置仿真 b< dwf[ Su]@~^w
f`$F^= $U_M|Xa 在多个配置中变化单个参数 [P'"|TM[~ ,Y:ET1: •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 ^n|yfvR •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 Wc*jTip •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 Bj=lUn`T: ^n?`l ^9c$
ME0vXi o>6c?Xi& 在多个配置中变化单个参数 -> ^Ex` xU1_L*tu ' •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。 @A5'vf|2;.
%,1xOl4l !K8Kw
W|X 具有多个配置的参数优化 g"Tb\ 'mELW)S W? F Q •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。 22T\-g{ •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。 zA>LrtyK(= [HEljEv
[n2+`A •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。 Mp?Gi7o= 4St-Q]Y _
}Q?a6(4 kR+7JUq] 文件信息 QZm7
Q4 ~.<QC<dN
Tc.QzD\
|