[技术]使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计 [复制链接]

摘要 I`oJ
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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。 QlvP[Jtr  
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工作流程概述 qN1fWU#$  
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MATLAB vTFG*\Cq  
- 批处理模式文件的交互式访问 NsYEBT7f  
- 外部数学函数和工具 s@$0!8sxm  
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批处理模式文件 - 执行仿真 ;bG?R0a  
- 光学参数和仿真结果存储 XK\n
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 h1(i
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创建批处理模式文件 c;/vzIJj  
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•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 IT=y+  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 ShVR{gIs  
- parameters.xml Y?1T XsvF  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 esZhX)dS  
- sample_batch.bat JE{cZ<NNH  
包含要执行的命令的批处理文件 b=BNbmX  
- system.os I 2AQ G  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） ~pp< T  
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修改批处理文件 >0:3CpO*  
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使用批处理文件执行仿真 -*[)CR-{  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） > .}G[C  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） gA_oJW4_  
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参数扫描 - 变化单个参数 o$->|k  
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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。 (&)uWjq `  
•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。 a'-xCV|^  
•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。 R~A))
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参数扫描 - 变化单个参数 ZTqt4H  
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•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。 OAo03KW  
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参数扫描 - 变化多个参数 :-+][ [  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 -$%~EY}  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 D5@}L$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。 O.Dz}[w  
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参数扫描 - 变化多个参数 3- d"-'k  
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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。 :+^`VLIf  

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多配置仿真 Lrx"Hn{  
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在多个配置中变化单个参数 r!>=G%  
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•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。 6xh-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。  q_;#EV  
•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。 Y\1& Uk  
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在多个配置中变化单个参数 odcrP\S  
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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。 ~te{9/   
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具有多个配置的参数优化 b;mpZ|T.  
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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。 l_q1h]/   
•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。 Si#XF[/  
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xdsF! Zb  
•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|z35F  
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