[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 {\=NZ\  
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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。 C4C!-12  
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工作流程概述 jmnrpXaAx  
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MATLAB 0k|/]zfb  
- 批处理模式文件的交互式访问 CwfGp[|}e  
- 外部数学函数和工具 gem+$TFq  
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批处理模式文件 - 执行仿真  M Xl!  
- 光学参数和仿真结果存储 `JG7Pl/ih  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 Z@:R'u2Lk  
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创建批处理模式文件 j(=zc6m  
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•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 : ]JsUb{YK  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 GEf[k OQ  
- parameters.xml 5'O.l$)y  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 }\\6"90g*  
- sample_batch.bat \~q cYp  
包含要执行的命令的批处理文件 i(>v~T,(  
- system.os ^-7{{/  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） l{x?i00tAS  
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修改批处理文件 /-)|dP  
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使用批处理文件执行仿真 6Bm2_B  
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TS<uB

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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） V/-~L]G  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） Mky8qVQ2  
/C}fE]n{X  
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参数扫描 - 变化单个参数 Iq[,)$  
)Z 3fytY  
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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。 /`Lki>"  
•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。 oYN# T=Xi  
•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。 t`mLZ <X  
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uQ.VW/>  
参数扫描 - 变化单个参数 %rRpUrnm  
4[&6yHJ^  
•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。  '[#uf/~W  
XfT6,h7vFL  
Ic/<jFZXM  
K~WwV8c9;  
参数扫描 - 变化多个参数 QrPWS-3~!  
}q ?iJ?P  
9aC>gye!  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 t>v']a +k  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 3-8Vw$u  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 BWX&5""  
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e"|9%AW@<  
%]Nz54!  
参数扫描 - 变化多个参数 Ahq^dx#o  
X6<HNLgra  
I/)dXk~  
TniZ!ud  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 T "G!H  
oci-[CI,  
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)-a_,3x%j  
多配置仿真 LZ ID|
-  
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I"JT3[*s  
在多个配置中变化单个参数 |#2
<4sd  
WuGm~<NS  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数，我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 `?6m0|\@  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 O.K8$  
•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。 ?0;b}Xl-  
t8)Fkx#8}  
^LC5orO  
T)Nis~  
在多个配置中变化单个参数 JrL/LGY  
H[Pb Wy:  
•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。 G(0bulq  
(%fGS
.TR  
>PGm}s_  
具有多个配置的参数优化 S5Px9&N8(  
@xkM|N?  
oC[wYUDg  
•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。 n`:l`n>N$  
•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。 Jc%>=`f  
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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。 D@JHi
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文件信息 W>Rv  
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