[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 Q
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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。 IW0S*mO$  
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工作流程概述 Cq\XLh `  
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MATLAB mn/)_1'
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- 批处理模式文件的交互式访问 cq4~(PXTg  
- 外部数学函数和工具 VVas>/0qr  
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批处理模式文件 - 执行仿真 ]4l2jY  
- 光学参数和仿真结果存储 8W\yM;'  
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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 *q=T1JY  
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创建批处理模式文件 (~GQncqa  
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•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 ubcB<=xb  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 -&1(~7  
- parameters.xml D'g,<-ahl  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 v675C#l(  
- sample_batch.bat .XJ'2yKof  
包含要执行的命令的批处理文件 H7zN|NdNw  
- system.os {&=+lr_h?  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） V`Cyx^P  
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修改批处理文件 0k]Ap
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使用批处理文件执行仿真 5\+*ml  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） *uc/| c  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） fN&,.UB^p  
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参数扫描 - 变化单个参数 J(7#yg%5  
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•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 cQ8[XNa  
•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。 (95|DCL  
•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。 YX$(Sc3.6  
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参数扫描 - 变化单个参数 w*F[[*j@.  
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•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。 h^Wb<O`S  
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参数扫描 - 变化多个参数 gv*b`cl  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 n7[nl43  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 X +`Dg::  
•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。 OX_y"]utU  
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参数扫描 - 变化多个参数 ;_<~9;  
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•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。 1&w%TRC2x  
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多配置仿真 .9J^\%JD  
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在多个配置中变化单个参数 !0;AFv
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•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。 F9%_@n  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 PCT&d)}  
•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。 mskG2mA  
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在多个配置中变化单个参数 DyC*nE;  
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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。 0D5Z#iW>1  
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具有多个配置的参数优化 iOiFkka  
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•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。 |`T7}U  
•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。 ^/n1hg  
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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。 Rw+r1vW:A  
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文件信息 um9&f~M  
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python PzJ(Q  
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