[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 sdS^e`S  
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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。 N:9>dpP}O  
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工作流程概述 [}fv  dW  
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MATLAB O-4C+?V  
- 批处理模式文件的交互式访问 `~cuQ<3Tn  
- 外部数学函数和工具 *cO sv  
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批处理模式文件 - 执行仿真 _@R0x#p5M  
- 光学参数和仿真结果存储 pBw0"ff  
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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 *FJZiPy
 
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创建批处理模式文件 "HXYNS>  
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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。 ,$eK-w  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 U#1bp}y  
- parameters.xml c_" ~n|  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 X*L;.@xA  
- sample_batch.bat F!.E5<&7=  
包含要执行的命令的批处理文件 5cWw7V<m  
- system.os $mCarFV-T  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） [7YP
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修改批处理文件 YA&g$
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使用批处理文件执行仿真 Q#IG;  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） 1[]&(Pa  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） aAy'\T$x.  
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参数扫描 - 变化单个参数 i%6;  
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•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 smm
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•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 _f6HAGDN  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 b$eXFi/  
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参数扫描 - 变化单个参数 ai*f F  
M4WiT<|]R  
•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#jWege  
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参数扫描 - 变化多个参数 a {ab*tM  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ^'jEnN(  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 s[gKc'  
•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。 f7I{WfZ\P  
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参数扫描 - 变化多个参数 ?X&6M;Zi  
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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。 +I>p !v  
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多配置仿真 ip~$X2  
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在多个配置中变化单个参数 GTv#nnC  
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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。 3
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•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 [j4v]PE  
•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。 tDDy]==E  
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在多个配置中变化单个参数 M/z}p  
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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。 FecktD=  
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具有多个配置的参数优化 xug)aE
 
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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。 _8G>&K3T<  
•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。 t4K~cK  
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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。 U.T|   
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python D=RU`?L  
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