[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 Pv|g.hH9m  
ZUyG }6)J  
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。 TwH%P2)x  
- 0R5g3^*/  
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工作流程概述 %M]%[4eC  
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MATLAB w9<<|ZaU  
- 批处理模式文件的交互式访问 ePv3M&\J  
- 外部数学函数和工具 Ti$G2dBO  
2Tec#eYe  
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批处理模式文件 - 执行仿真 r'/&{?Je/  
- 光学参数和仿真结果存储 Kkcb'a
DR  

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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 EmNJ_xY  
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CT1@J-np  
创建批处理模式文件 T$rhz)_q  
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•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 o@:${>jw  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 _N)/X|=~s  
- parameters.xml !IF]P#  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 d!0iv'^t  
- sample_batch.bat q)te/J@  
包含要执行的命令的批处理文件 `yF6-F  
- system.os diHK  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） Z*/{^ zsE  
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mh#NmW>n  
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修改批处理文件 |?v(?  

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使用批处理文件执行仿真 K|L&mL&8  
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c"KN;9c,  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） 8u8-:c%{  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） ?vt#M^Q   
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参数扫描 - 变化单个参数 T<? (KW  
'Em3;`/C*+  
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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。 %_Q+@9  
•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。 O06 2c)vIY  
•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。 $8>kk  
sqXwDy+.  
68*a'0  
参数扫描 - 变化单个参数 lbs0i  
Es<& 6  
•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。 &u`EYxT  
TWSqn'<E  
E)3Ah!  
=kzuU1s  
参数扫描 - 变化多个参数 kB` @M>[  
:o3>  
&?[g8A  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 a = *'  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ^F)t>K$0m  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 _D 9/,n$  
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H^U  
参数扫描 - 变化多个参数
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LZtO Q__B)  
?K\r-J!Y  
; ,Nvg6c  
•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。 )\KU:_l  
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多配置仿真 )%q!XM  
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B?%e-xV-  
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在多个配置中变化单个参数 Tnv,$KOhs  
S5BS![-QK  
•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。 |.z4
VJi4  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 `pb=y}  
•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。 cYgd1  
ToK=`0#LNK  
z"nMR_TTu  
c(b2f-0!4  
在多个配置中变化单个参数 f AY(ro9Q(  
A]laS7Q  
•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。 }<q
ZXb1  
,|g&v/WlC%  
g@'2 :'\  
具有多个配置的参数优化 (A )f r4  
Nwj M=GG  
q`VkA \  
•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。 x4i&;SP0  
•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。 W|Cs{rBc?  
;m=k FZ?  
n8E3w:A-  
•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。 C#V_Gb  
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文件信息 TNDp{!<|L;  
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