[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 PQz[IZ  
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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。 st#^pWL  
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工作流程概述 Qk@BM  
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MATLAB !thFayq  
- 批处理模式文件的交互式访问 %(s2{$3  
- 外部数学函数和工具 3jto$_3'w  
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批处理模式文件 - 执行仿真 +j$nbU0U  
- 光学参数和仿真结果存储 th0>u.hJ  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 )]m4FC:  
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创建批处理模式文件 u(ETc*D
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•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 qa6HwlC1  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 xz7CnW1  
- parameters.xml Y$qjQ1jF+  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 "#Q"gC.K  
- sample_batch.bat 4%<D\#  
包含要执行的命令的批处理文件 ?b]f$ 2  
- system.os wvr`~e  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） |Y2n6gkH[  
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修改批处理文件 1O90 ]c0  
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使用批处理文件执行仿真 KXu1%`x=%Z  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） dmMr
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） eHyIFoaC/  
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参数扫描 - 变化单个参数 Uz`OAb  
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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。 miY=xwK&  
•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。 pJQ_G`E  
•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。  w4UJXc  
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参数扫描 - 变化单个参数 ^3Z~RK\}  
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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。 1EliR uJ  
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参数扫描 - 变化多个参数 z*N%kcw"  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 Z&GjG6t  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ?"p.Gy)  
•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。 _P=L| U#C  
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参数扫描 - 变化多个参数 _2<d6@}
 
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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。 U+@rLQ.-  
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多配置仿真 -QQU>_  
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在多个配置中变化单个参数 va;fT+k=  
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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。 i0
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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。 )AAPT7!U  
•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。 6 $+b2&V  
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在多个配置中变化单个参数 -qDL':  
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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。 o 0H.DeP  
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具有多个配置的参数优化 _z&H
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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。 /Au7X'}  
•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。
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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。 #h2 qrX&+  
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