[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 kR^7Z7+#*  
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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。 r{)d?Ho=  
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PZNo.0M70  
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工作流程概述 u>&\@?(  
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MATLAB #H O\I7m  
- 批处理模式文件的交互式访问 v7
Knu]  
- 外部数学函数和工具 }K~JM1(26  
@EO#Ms  
GOJi/R.{  
批处理模式文件 - 执行仿真 6xdu}l=%  
- 光学参数和仿真结果存储 )FWF T:P~  
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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 gK(
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创建批处理模式文件 &@dMk4BH<  
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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。 32~Tf,  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 WcH^bAY6  
- parameters.xml [ R~+p#l+Q  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 !Q.c8GRUQ  
- sample_batch.bat rA`zuYo  
包含要执行的命令的批处理文件 15yIPv+5  
- system.os iM8hGQ`  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式）  )[p8  
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修改批处理文件 &51/Pm2O  
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使用批处理文件执行仿真 '')G6-c/  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） T&R`s+7  
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DVB:8"Bu  
@=;6:akz`  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） 'h81\SKFK9  
Lvp/} /H/  
nn=JM7e\9  
参数扫描 - 变化单个参数 hA@X;Mh^w  
qWanr7n]@  
^k_!+8"q{  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 wSAm[.1i  
•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。 `Mjm/9+18  
•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。 "Y%\qw/wq  
?-i|f_`  
[;?^DAnK2  
参数扫描 - 变化单个参数 Yt#($}p  
3/[=  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 ;JZXSM-3  
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~f@<]  
RU{}qPs?  
参数扫描 - 变化多个参数 Xs!eV  
Y4{`?UM&h  
`2@-'/$\I|  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 mD=?C  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 $<aBawLZO  
•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。 QqwXFk  
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N!m%~},s//  
参数扫描 - 变化多个参数 djSN{>S  
}`MO}Pz  
#E ~FF@a  
t]` 2f3UO  
•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。 0)/214^&  
E$1^}RGT)  
gRFC n6Q  
g@U#Y#b@"  
多配置仿真 H 0h  
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,S5#Kka~a  
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在多个配置中变化单个参数 e7qT;  
m!2Dk#t  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数，我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 7&QVw(:)M  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 {c1qC zM4  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 +/X'QB$R  
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#<~f~{x  
在多个配置中变化单个参数 XgbGC*dQ  
N0piL6Js  
•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。 .( J/*H  
Ax%BnkU  
ku{aOV%  
具有多个配置的参数优化 _kd
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K]u|V0c  
|")x1'M  
•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。
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•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。 O`u!P\  
nx4aGS"F:  
G<z)Ydh_  
•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。 f8 jaMn9o  
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文件信息 .$k"+E  
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