[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 1$E(8"l  
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因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能，所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式，我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析，参数扫描和优化。 bzN[*X|  
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工作流程概述 LG}{ibB  
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MATLAB &AiAd6  
- 批处理模式文件的交互式访问 {QG.> lB  
- 外部数学函数和工具 F>;Wbk&[|  
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 A l[ZU  
批处理模式文件 - 执行仿真 A#U! KX  
- 光学参数和仿真结果存储 #~0Nk6*u  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 i'Y8-})  
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创建批处理模式文件 Hv6h7-  
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•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 \w9}O2lL  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 Q%e<0t7  
- parameters.xml WjD885Xo  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 87 gk   
- sample_batch.bat wMS%/l0p1  
包含要执行的命令的批处理文件 y r (g/0  
- system.os {C |R@S  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） s$Vl">9#  
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9A|A@E#  
修改批处理文件 `_/bg(E  
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使用批处理文件执行仿真 @SfQbM##%  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） d$IROZK-D  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） ;|Cdq  
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^'3c%&Zf3  
参数扫描 - 变化单个参数 ^O|fw?,  
Eq-+g1a  
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•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 `[H^`  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 o.
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•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 #XQ/y}(  
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参数扫描 - 变化单个参数 <83Ky;ry  
@*%3+9`yq  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 s|C[{n<_  
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n;Bb/Z!~  
.W]k8N E  
参数扫描 - 变化多个参数 CR4O#f8\  
^ `LqNG  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ?Q:SVxzUd  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 !}Xoqamm  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 u\LNJo| B  
PUQ",;&y1  
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4DL;Y  
参数扫描 - 变化多个参数  3IxC@QR  
\,S|>CPQ  
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WI\a  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 @]qP:h.  
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4cQP+n  
多配置仿真 b<FE   
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在多个配置中变化单个参数 /8;m.J>bf  
'$FF/|{  
•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。 x2v0cR"KL  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 [8T{=+k  
•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。 !!\}-r^y%  
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在多个配置中变化单个参数 b8K]>yDAh  
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5  
•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。 @gN"Q\;F  
\2@J^O1,  
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`f^m  
具有多个配置的参数优化 $0$sM/%  
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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。 t:2DB)  
•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。 z~Q=OPCnY  
j(%N.f6  
& /8Tth86  
•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。 i q`}c |c  
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文件信息 M50I.Rd  
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python 8m"k3:e^  
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