[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 7|
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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。 3)2{c  
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工作流程概述 (ov&iNx  
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MATLAB :qj;f];|  
- 批处理模式文件的交互式访问 \1n (Jr.<  
- 外部数学函数和工具 H5 :,hrZY  
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批处理模式文件 - 执行仿真 * {~`Lw)y  
- 光学参数和仿真结果存储 gX(Xj@=(&  
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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 #T{)y  
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创建批处理模式文件 >Bdh`Ot-!  
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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。 i:jB  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 FUJ<gqL  
- parameters.xml %4V$')rek  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 nD]M
gT  
- sample_batch.bat mE>{K  
包含要执行的命令的批处理文件 T}29(xz-(h  
- system.os ^e
;9_(  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） BSB&zp  
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修改批处理文件 \&ZEIAe  
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使用批处理文件执行仿真 3^-R_  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） yHlQKI  
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*tk=DsRW  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） hx8pg,X  
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参数扫描 - 变化单个参数 1[#sHj$Na`  
LpSF*xm  
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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。 J7%rP
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•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。 SDNRcSbOD6  
•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。  98^7pa  
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参数扫描 - 变化单个参数 MLM/!N 7  
]@Z nP,8  
•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。 &)JoB  
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O@W/s!&lFa  
G(Hr*T%  
参数扫描 - 变化多个参数 S~ S>62  
L:mE)Xq2  
K`uPPyv
 
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 <SOG?Lh~  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 :oC;.u<*8  
•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。 !g}@xwWax  
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参数扫描 - 变化多个参数 J kAd3ls  
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H.C*IL9  
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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。 u2$.EM/iae  
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多配置仿真 +|8.ymvm  
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在多个配置中变化单个参数 >+.GBf<E  
@OUBo;/  
•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。 F^%\AA]8  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 K3h7gY|.  
•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。 G,^ ?qbHg  
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在多个配置中变化单个参数 Z1+Ewq3m  
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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。 0pW;H|h  
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具有多个配置的参数优化 .V0fbHYTJ  
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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。 _LfbEv<,T  
•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。 Qy4Pw\  
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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。 QfPw50N;  
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文件信息 b2[U3)|oO  
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