[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
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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。 0FmYM@Wc  
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工作流程概述 t98t&YUpm  
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v'uWmL7C  
B}_*0D  
MATLAB Xdj` $/RI  
- 批处理模式文件的交互式访问 |k$^RU<OF  
- 外部数学函数和工具 TUoEk  
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NNSHA'F,.\  
批处理模式文件 - 执行仿真 j\& `  
- 光学参数和仿真结果存储 =Tv|kJ| j  
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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 p`:hY`P  
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创建批处理模式文件 9r.Os  
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9}^nozR,I  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 Rd~-.&
 
•在所选文件夹中，生成三个新文件 |PR8P!'  
- parameters.xml F#_J
cEE  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 u;p.:{'  
- sample_batch.bat FJo?~  
包含要执行的命令的批处理文件 7(cRm$)L  
- system.os X!Ag7^E  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） +{U0PI82  
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修改批处理文件 $SAq/VHI1]  
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使用批处理文件执行仿真 B1)gudP`  
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SQ%B"1&$D  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） |Iei!jm  
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8,iBG! RF  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） Q@]~O-  
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参数扫描 - 变化单个参数 iUDNm|e  
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j}9][Fm1*  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 $yxwB/O(  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 }e$^v*16  
•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。 FW* k O  
/}+VH_N1  
nE.w  
参数扫描 - 变化单个参数 UrtA]pc3L  
zq]I"0Bi.  
•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。 :/YHU3~Y  
Y%<y`]I  
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y!_*CYZ~m  
参数扫描 - 变化多个参数 zT$-%  
6ub-NtVu  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 {A!1s;  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 l~ 3H
"  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 f</'=k  
F}9!k LR  
}%e"A4v  
Z;M}.'BE  
参数扫描 - 变化多个参数 TCShS}q;%  
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rk~[  
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•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 F)fCj^zL  
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B%y?+4;zA  
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多配置仿真 MU_8bK9m  
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T}fH  
在多个配置中变化单个参数 KDTG9KC  
KWuc*!  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数，我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 ~>2DA$Ec  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 [[vu#'bc  
•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。 {7EnM1]  
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在多个配置中变化单个参数 -@*[   
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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。 .kbo]P  
R0yPmh,{  
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具有多个配置的参数优化 ?HD eiJkX  
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A=N &(k  
•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。 8]G  
•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。 yT3q~#:  
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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。 RC[mpR;2  
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文件信息  5yA1<&z  
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