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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 o4Ba l^=[  
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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.{^Xd~  
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工作流程概述 jf2E{48P  
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MATLAB ~p 1y+  
- 批处理模式文件的交互式访问 (C:rH  
- 外部数学函数和工具 #\M<6n{  
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批处理模式文件 - 执行仿真 d8K^`k+x  
- 光学参数和仿真结果存储 NSkI2>+P  
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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 F`N*{at  
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在VirtualLab中生成相应的光学设置 &Y&zUfA  
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aD:+,MZ  
创建批处理模式文件 XU54skN  
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$pKS['J0  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 g$97"d'  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 dvf*w:5K!  
- parameters.xml 4H:WpW*r  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 ~E\CAZ  
- sample_batch.bat R}]FIu  
包含要执行的命令的批处理文件 a"zoDD/  
- system.os v 7R&9kU{  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) ubQ(O uM"  
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修改批处理文件 /IC' R"V a  
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使用批处理文件执行仿真 y\[=#g1(@  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ZUu^==a  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) NR*SEbUU*  
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参数扫描 - 变化单个参数 A=$oYBB  
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Vo%d;>!G\;  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 1bBK1Uw  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 AUC< m.  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 vf2K2\fn  
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参数扫描 - 变化单个参数 8VZ-`?p  
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•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 +[ItkfSod!  
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参数扫描 - 变化多个参数 BGX@n#:  
ng*%1;P  
'm|m +K83  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 :~(im_r  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 z'lNO| nU  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
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参数扫描 - 变化多个参数 L|X5Ru  
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U3}R^W~eb  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 qedGBl&  
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多配置仿真 ??Zmj:8E'  
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在多个配置中变化单个参数 B5:g{,C  
<^U(ya  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 g5Rm!T+@I<  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 91H0mP>ki  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 >x4[7YAU{  
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在多个配置中变化单个参数 7X(]r1-+\  
* Xoscc  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 \'Ta8  
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具有多个配置的参数优化 5vf t}f  
G%!\ p:w  
= O1;vc}AA  
•基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 |*KS<iHr%  
•例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 A Vm{#^p[(  
Jwd&[ O  
V:BX"$ J1  
•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。 rxj@NwAno  
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