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infotek 2025-08-06 08:03

使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计

摘要 W(uP`M%][0  
P Pwxk;  
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。 U`bC>sCp  
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工作流程概述 U^M@um M  
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MATLAB vp\PYg;x  
- 批处理模式文件的交互式访问 0|+>A?E}E  
- 外部数学函数和工具 n!0${QVnS  
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批处理模式文件 - 执行仿真 -`zG_]=-  
- 光学参数和仿真结果存储 -"~L2f"?  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 ./"mn3U  
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在VirtualLab中生成相应的光学设置 E$]a?uA:  
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创建批处理模式文件 R&6n?g6@/V  
Ms.PO{wb  
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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。 9 '2=  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 (bg}an  
- parameters.xml kRmj"9oA  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 xK$}QZ)  
- sample_batch.bat {iA^rv|  
包含要执行的命令的批处理文件 r#LnDseW  
- system.os wENzlXeOP  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) $z= 0[%L  
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修改批处理文件 F|ETug n  
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使用批处理文件执行仿真 riID,aut  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) -Bj.hx*  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ]x1p!TSU  
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参数扫描 - 变化单个参数 TW>?h=.z  
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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。 . =&Jo9  
•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。 e{5,'(1]  
•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。 3a'q`.L  
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参数扫描 - 变化单个参数 +Z ><  
X&s7% ]n+  
•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。 q&Q/?g>f  
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w}d}hI  
参数扫描 - 变化多个参数 N?$7 Z v[G  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 (Q'U@{s  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 d]MGN^%o  
•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。
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参数扫描 - 变化多个参数 r ^MiRa  
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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。 ^T{8uJ'kn  
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多配置仿真 _-/x;C  
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在多个配置中变化单个参数 P% Q@9kO>  
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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。 WO@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。 =5Wp&SM6  
•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。 :c=v}  
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在多个配置中变化单个参数 AFm,CINa  
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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。 q`[K3p   
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具有多个配置的参数优化 xg} ug[  
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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。 61Bhm:O5W  
•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。 69/?7r  
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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。 `L\)ahM  
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