[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 $`6Q\=*R/  
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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。 tu5T^"BqO  
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工作流程概述 _tR?WmNH=  
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MATLAB nIf~ds&TT  
- 批处理模式文件的交互式访问 w>TTu: 7  
- 外部数学函数和工具 qcGsx2  
G:i>MJbxT  
BY`vs+]XY  
批处理模式文件 - 执行仿真 b;IzK'  
- 光学参数和仿真结果存储 e^yfoE<7  
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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 cN%@ nW0i  
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创建批处理模式文件 )8*}-z  
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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。 #R*7y%cO  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 jhH&}d9  
- parameters.xml Ox9M![fC  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 }j;G`mV2  
- sample_batch.bat tX~*.W:  
包含要执行的命令的批处理文件 _t?#
 
- system.os _@OS,A  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） =hi{J M  
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修改批处理文件 /_1q)`NYy  
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使用批处理文件执行仿真 pch8A0JAl)  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） wWQt  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） u4|)A4n  
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参数扫描 - 变化单个参数 ?D;7ut$~  
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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。 & tjL*/  
•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。 lQ&J2H<
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•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。 W/<Lp+p  
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参数扫描 - 变化单个参数 uc aa;zj  
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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。 E8L\3V4  
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OmlM9cXm^4  
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pP  
参数扫描 - 变化多个参数 CbFO9q  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 )M*Sg?L  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 XZT|ID_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。 `=%G&_3_<  
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参数扫描 - 变化多个参数 b9VI(s>  
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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。 e5(c,,/  
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多配置仿真 \+"Jg/)ij  
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在多个配置中变化单个参数 `
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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。 Q)\[wYMt  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 <?h(Dchq  
•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。 &FG0v<f5Pv  

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在多个配置中变化单个参数 >sQf{uL  
qe/5'dw  
•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。 N'0nt]&a  
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具有多个配置的参数优化 <) -]'@*c  
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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。 [LrO"9q(  
•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。 2fXwJG'  
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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。 ^!$=(jh.  
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