[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 ;uW}`Q
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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。 4qYUoCR&  
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工作流程概述 GF5^\Rf  
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MATLAB * ;Cy=J+  
- 批处理模式文件的交互式访问 NsJ(`zk:  
- 外部数学函数和工具 <F.Tx$s  
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6+KHQFb&N  
批处理模式文件 - 执行仿真 Hx\H $Y  
- 光学参数和仿真结果存储 ~I799Xi  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 Xixqxm*8  
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创建批处理模式文件 vJU*>U,  
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•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 @;H,gEH^  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 ]/B$br'O{?  
- parameters.xml
!k/Pv\j/R  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 IW%|G  
- sample_batch.bat QtJg^2@  
包含要执行的命令的批处理文件 +5&wOgx  
- system.os ,57`D'  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） o,!T2&}  
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修改批处理文件 a /:@"&Y  
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使用批处理文件执行仿真 ]+m/;&0  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） T1r3=Y4  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） 0^8)jpL$<9  
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参数扫描 - 变化单个参数 a!mf;m  
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•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 %c1#lEC2xN  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 4 8{vE3JY  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 CY& hIh~S@  
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参数扫描 - 变化单个参数 /^ " 83?_  
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•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 V&|!RxWK  
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参数扫描 - 变化多个参数 @Fpb-Qd"  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 \i[BP  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 c0Dmq)HK?  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 D
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参数扫描 - 变化多个参数 O`$#Pg  
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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。 bhs(Qzx  
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多配置仿真 {@u<3 s  
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在多个配置中变化单个参数 SxjCwX">  
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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。 !%Y~~'5 h  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 mga6[E<  
•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。 i%

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在多个配置中变化单个参数 .!}hhiF,Z  
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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。 ? &zQaxD  
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具有多个配置的参数优化 htPqT,L  
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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。 5v^L9!`@%v  
•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。 t?^9HP1b_  
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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。 $cVi;2$p  
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