[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 X@i+&Nv"<  

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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。 m};~JMo]  
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工作流程概述 (K^YD K  
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MATLAB 0*37D5jH  
- 批处理模式文件的交互式访问 ;+S2

h-4  
- 外部数学函数和工具 ON:LPf>"-  
-fb1cv~N  
EG'7}W  
批处理模式文件 - 执行仿真 oc!biE`u  
- 光学参数和仿真结果存储 PpX{+^z-%  
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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 Ej;Vr~Wi  
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创建批处理模式文件 !X \Sp}  
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$M:4\E5(  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 aL_;`@4  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 u.ULS3`C/X  
- parameters.xml + TPbIRA  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 eyI-s9#t  
- sample_batch.bat ?K= gg<  
包含要执行的命令的批处理文件 Y!K^-Y}  
- system.os e["Z!D_H  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） |U;w!0  
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修改批处理文件 avYh\xZ  
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使用批处理文件执行仿真 :epitpJ  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） $6Q2)^LJ  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） >X@.f1/5X  
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参数扫描 - 变化单个参数 H4K(SGx  
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•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 gn;nS{A  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 )VSGqYr#  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 }[hDg6i  
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j,gM+4V^  
参数扫描 - 变化单个参数 l:kE^=6  
&L[8Mju6  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 v]d?6g  
B<|q{D$N/  
IAt+S-q0  
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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。 [\w>{  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 +wPvQKVfI  
•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。 e2VL/>y`  
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参数扫描 - 变化多个参数 :u|UVp5  
^HU=E@  
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4=#QN  
•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。 (t]R#2{  
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多配置仿真 =fu_ Jau}  
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在多个配置中变化单个参数 EZu  
Q=9VuTE  
•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。 r0XGGLFuZl  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 KcMzZ!d7m  
•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。 jak|LOp  
`:^)"#z)
 
_|2";.1E  
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在多个配置中变化单个参数 H6+st`{  
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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。 =*O9)$b  
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i~M.F=I5  
具有多个配置的参数优化 wE=8jl*  
l.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。 rBL_]\$7}  
•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。 7[VCCI g  
MJk:s[o  

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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。 lVKF^-i  
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