摘要
因為單個軟件很難為研究中的不同領(lǐng)域提供所需的功能，所以通常復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的建模和設(shè)計通常需要同時使用多個軟件。 通過標(biāo)準(zhǔn)批處理模式，我們演示了如何使用MATLAB訪問VirtualLab Fusion的場解算器并使用MATLAB執(zhí)行光學(xué)仿真。 本示例展示了基于多種配置的嚴(yán)格光柵分析，參數(shù)掃描和優(yōu)化。
工作流程概述
MATLAB
- 批處理模式文件的交互式訪問
- 外部數(shù)學(xué)函數(shù)和工具
批處理模式文件
- 執(zhí)行仿真
- 光學(xué)參數(shù)和仿真結(jié)果存儲
VirtualLab Fusion
- 光學(xué)設(shè)置定義
- 內(nèi)核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定義光學(xué)設(shè)置
在VirtualLab中生成相應(yīng)的光學(xué)設(shè)置
創(chuàng)建批處理模式文件
•首先,我們?yōu)檫x定的光學(xué)設(shè)置創(chuàng)建批處理模式文件。
•在所選文件夾中，生成三個新文件
- parameters.xml
包含VirtualLab光學(xué)設(shè)置的所有參數(shù)的xml文件
- sample_batch.bat
包含要執(zhí)行的命令的批處理文件
- system.os
包含原始光學(xué)設(shè)置的os文件（VirtualLab文件格式）
修改批處理文件
使用批處理文件執(zhí)行仿真
使用MATLAB執(zhí)行仿真（通過批處理）
使用MATLAB執(zhí)行仿真（通過批處理）
參數(shù)掃描 - 變化單個參數(shù)
•MATLAB基礎(chǔ)文件也可以用作另一個MATLAB文件中的子功能。
•作為示例，我們演示了如何掃描光學(xué)設(shè)置中的選定參數(shù)，并檢查對結(jié)果的影響。
•在此例子中，光柵深度是變化的，主要研究的是第-1級的衍射效率。
參數(shù)掃描 - 變化單個參數(shù)
•要使用示例文件，請直接將MATLAB文件ParameterScan1D復(fù)制到工作文件夾中，調(diào)整工作路徑，然后執(zhí)行。
參數(shù)掃描 - 變化多個參數(shù)
•可以靈活地應(yīng)用MATLAB基礎(chǔ)文件。
•例如，可以改變多個變量并在參數(shù)空間上進行多維掃描。
•在此示例中，光柵深度和填充因子都是變化的，主要研究的是第-1級次的衍射效率。
參數(shù)掃描 - 變化多個參數(shù)
•要使用示例文件，請直接將MATLAB文件ParameterScan2D復(fù)制到工作文件夾中，調(diào)整工作路徑，然后執(zhí)行。
多配置仿真
在多個配置中變化單個參數(shù)
•使用MATLAB基礎(chǔ)文件訪問每個配置的子函數(shù)，我們定義了另一個具有變化參數(shù)的.m文件。
•作為示例，我們演示了如何在TE和TM配置中改變光柵深度。
•主要研究的是兩種偏振狀態(tài)的第-1階的衍射效率以及它們的平均值。
在多個配置中變化單個參數(shù)
•要使用示例文件，請直接將MATLAB文件ParameterScan1DTETM復(fù)制到工作文件夾中，調(diào)整工作路徑，然后執(zhí)行。
具有多個配置的參數(shù)優(yōu)化
•基于前面的示例，我們演示了如何通過使用Matlab內(nèi)置的最小化函數(shù)優(yōu)化所選參數(shù)來代替掃描。
•例如，將光柵深度設(shè)置為變量，并且TE和TM偏振的平均效率將被最大化。
•要使用示例文件，請直接將MATLAB文件ParameterScan1DTETM復(fù)制到工作文件夾中，調(diào)整工作路徑，然后執(zhí)行。
文件信息
更多閱覽
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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