[分享]使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计 [复制链接]

摘要 cwvJH&%0  
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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。 Xk|a%%O*H  
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J7yR}2-F  
S>x@9$( ym  
A<c<!N  
工作流程概述 iSf%N>y'K  
-S]ercar  
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d4IQ;u  
MATLAB 0O'M^[=d.8  
- 批处理模式文件的交互式访问 yWZ_  
- 外部数学函数和工具 A94:(z;{  
r&R~a9+)  
XHJdynt/  
批处理模式文件 - 执行仿真 ]g$ky.;  
- 光学参数和仿真结果存储 v0) %S  
N:3=G`Ws  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 }Jh.+k|_  
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Y~*p27@fR  
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M/W9"N[ta  
创建批处理模式文件 _hV34:1F  
L>/$l(
 
P51cEhf  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 _`=qc/-0  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 y'
>9'/&  
- parameters.xml }!fIY7gv  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 HHw&BNQG  
- sample_batch.bat Yl a
u  
包含要执行的命令的批处理文件 X n0HJ^
"_  
- system.os oNXYBeu+  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） n+=7u[AZi  
Oq<3&*  
.6[8$8c  
v,Kum<oi?  
修改批处理文件 *j(fk[,i  
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使用批处理文件执行仿真 >j]Gz-wC  
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E5S(1Z}]p{  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） .DwiIr'  
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![{/V,V]~  
'Sd+CXS  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） D3g5#.$,}>  
>9nVR  
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参数扫描 - 变化单个参数 !|VtI$I>x  
]Y?ZUSCJ  
,^ -%<  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 gYho$E  
•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。 H]V(qq{  
•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。 cc=_KYZ1k  
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参数扫描 - 变化单个参数 h3>u[cX%  
wk'(g_DP  
•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。 Vx[Q=raS  
A Ef@o+A  
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V=1yg24B<  
参数扫描 - 变化多个参数 A0.xPru1p  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 (u8OTq@  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 es69P)  
•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。 !eb{#9S*  
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参数扫描 - 变化多个参数 bjj F{T  
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_wg~5'w8  
•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。 o+^e+ptc  
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多配置仿真 0^2e^qf  
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在多个配置中变化单个参数 ~d3BVKP5  
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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。 RHu,t5,  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 )OlYz!#?  
•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。 YSZ
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在多个配置中变化单个参数 ,:8
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)B@&q.2B=  
•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。 0eCjK.  
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具有多个配置的参数优化 lvk*Db$  
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el^<M,7!  
•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。 #TP Y%  
•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。 ryd}-_LL  
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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。 b` 9Zin  
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文件信息 +hT9V1'-D  
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