[分享]使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计 [复制链接]

摘要 F-0UdV  
QlzQ]:dWC  
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。 "EPD2,%S  
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工作流程概述 !IAKVQ  
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MATLAB &5q{viI  
- 批处理模式文件的交互式访问 lO2k<  
- 外部数学函数和工具 T-P@u-DU  
OV|Z=EwJ  
&%e"9v2`  
批处理模式文件 - 执行仿真 *Q/E~4AW|t  
- 光学参数和仿真结果存储 Zr"dOj$Jf  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 "k
>bUe|RG  
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Oxn'bh6R0  
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4~WlP,,M  
创建批处理模式文件 AIfk"2  
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qS82/e)7  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 j&}B<f _6J  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 :eLLDp<  
- parameters.xml )fR1n}#  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 PDZ)*$EE  
- sample_batch.bat m2MPWy5s  
包含要执行的命令的批处理文件 (QhAGk&lu  
- system.os "j;!_v>=f`  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） RA~_
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^  
[M2Dy{dh  
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修改批处理文件 @%7
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使用批处理文件执行仿真 ~l@%=/m  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） Kjvs@~6t  
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M|aQ)ivh3  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） @)8NI[=6O  
">0 /8]l  
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参数扫描 - 变化单个参数 k0R,!F  
UeC 81*XZ  
J#_\+G i  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 A89Y;_4y  
•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。 G;Pt
|F?c  
•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。 
GWVEIZ  
F\I5fNs@  
|2tSUOZ  
参数扫描 - 变化单个参数 ;g!xQvcR  
P DNt4=C  
•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。 5QCw5N  
\Or]5ogT'  
9G=A)j  
8JFnB(3xU  
参数扫描 - 变化多个参数 "@F*$JGT y  
U!3uaz'  
n/,rn>k7:  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 Ss*LgK
_  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ,=x.aX Spz  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 %>oT7|x  
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Ta!m%=8  
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参数扫描 - 变化多个参数 PkZf(=-X  
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F='jmiVJ  
S S7D1  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 7cJO)cm0'  
Ix%"4/z>  
w%!k?t,*]  
6Vu}kK)  
多配置仿真 4IH0
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'npT+p$V  
在多个配置中变化单个参数 1VP
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^$T!@+:  
•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。 Q)7L
^  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 2xz%'X%  
•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。 3/#
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在多个配置中变化单个参数 B[2h   
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•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。 I*`=[nR  
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V8|q"UX  
具有多个配置的参数优化 )SlUQ7f>  
v\r7.l:hf  
UH.}B3H  
•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。 ~ L i%  
•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。 ~L Bq5a  
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2rE~V.)%  
•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。 dcc%G7w  
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文件信息 xSMp[j  
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更多阅览 AcfkY m~  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python  6@Z'fT4  
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