[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 k[HAkB \{  
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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。 `.x Fiyc  
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工作流程概述 rxy&spX  
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MATLAB !kE-_dY6)  
- 批处理模式文件的交互式访问 lhw ,J]0*  
- 外部数学函数和工具 hrhb!0  
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批处理模式文件 - 执行仿真 yq NzdzX  
- 光学参数和仿真结果存储 T+<A`k: -  
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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 sRrzp=D  
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创建批处理模式文件 ")!,ZD  
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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。 y;AL'vm9  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 8krpowVs~  
- parameters.xml yNqe8C,>e  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 =n' 4?W@  
- sample_batch.bat `A,g] 1C:  
包含要执行的命令的批处理文件 LbZ:&/t^y8  
- system.os SJ};TEA  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） &g~ wS@  
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修改批处理文件 GR"Eas.$  
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使用批处理文件执行仿真 't9hXzAfW  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） m~D&gGFt  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） ?l$Nf@-  
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参数扫描 - 变化单个参数 9Y<#=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。 _C+b]r/E  
•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。 kee|42E  
•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。 -Z?Vd!H:  
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参数扫描 - 变化单个参数 C^z\([k0er  
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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。 W7\&~IWub  
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S#-tOjU*  
参数扫描 - 变化多个参数 p*8-W(u)  
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u^j {U}  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 3w!c`;c%  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 n?:=  
•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。 [*Z`Kc  
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参数扫描 - 变化多个参数 NKmoG\*  
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Z^9/v  
•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。 :vL1}H<  
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多配置仿真 Bv
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在多个配置中变化单个参数 6UE(f@  
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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。 oy<
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•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 IAOcKQ3  
•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。 G^(}a
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在多个配置中变化单个参数 60Z]M+8y8  
t+nRw?Z  
•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。 vSW L$Y2  
c[ht`!P  
ba3-t;S  
具有多个配置的参数优化 {$M;H+Foh  
]/T-t1D  
GPWr>B.{:S  
•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。 kHJ96G  
•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。 ap}5ElMR  
D^Ys)- d  
F8+e,x  
•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。 p[WX'M0f  
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