[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 0ant0<  
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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。 J!r,ktO^U?  
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工作流程概述 {.c(Sw}Eo  
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MATLAB :C6  
- 批处理模式文件的交互式访问 YNV!(>\GE  
- 外部数学函数和工具 xszGao'  
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批处理模式文件 - 执行仿真 h'Tn&2r6  
- 光学参数和仿真结果存储 9$[I~I#z  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 R Fgy  
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创建批处理模式文件 ~3k& =3d]  
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•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 e.pm`%5bO  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 R?aE:\A  
- parameters.xml 6u-@_/O5R3  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 QoZ7
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- sample_batch.bat K:PzR,nn  
包含要执行的命令的批处理文件 08)X:@ w?  
- system.os jG($:>3a@  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） @**@W[EM  
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修改批处理文件 3w&fN3 1  
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使用批处理文件执行仿真 .Q'/e>0  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） 5#jna9Xc  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） {"<6'2T3  
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参数扫描 - 变化单个参数 =[Lo
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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。 }7k!>+eQ  
•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。  &tb  
•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。 Eyw)f>  
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参数扫描 - 变化单个参数 5+
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Y-(),k_Q:  
•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。 nnBgTtsC]  
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参数扫描 - 变化多个参数 n^QOGT.s6`  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 6bL+q`3>  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 J"w!Q\_  
•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。 UN`F|~@v  
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参数扫描 - 变化多个参数 Ph&AP*Fq  
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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。 8kZ~  
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多配置仿真 yjvH)t/!.  
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在多个配置中变化单个参数 =J.)xDx*  
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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。 2,Y8ML<  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 x&3!z[m@@  
•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。 db"FC3/H  
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在多个配置中变化单个参数 /'1UfjW>  
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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。 :oF\?e  
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具有多个配置的参数优化 Egt;Bj#%  
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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。 LGT\1u  
•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。 ,=lMtW  
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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。 IS7g{:}=p  
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python b@N|sXt&C  
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