[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 {<-s&%/r  
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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。 O/~T+T%  
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工作流程概述 n_Quu
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MATLAB FWW4n_74  
- 批处理模式文件的交互式访问 ufL,Kq4  
- 外部数学函数和工具 3!P^?[p3  
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| R,dsBd  
批处理模式文件 - 执行仿真 8{4'G$6  
- 光学参数和仿真结果存储 RRO@r}A!y  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 
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创建批处理模式文件 !WyJ@pFU^  
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•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 %`~4rf"7  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 u$w.'lK  
- parameters.xml whI4@#  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 L91(|gQP  
- sample_batch.bat sX?arI=_U  
包含要执行的命令的批处理文件 LNL}R[1(  
- system.os /IirTmFK  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） N<#J!0w  
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修改批处理文件 J.~@j;[2  
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使用批处理文件执行仿真 {r&r^!K;  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） Qe~C}j%  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） @#wG)TA  
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参数扫描 - 变化单个参数 .Z7tE?  
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]`-o\,lq  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 |f}wOkl  
•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。 #8d#Jw  
•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。 '(lsJY[-x  
}r04*P(  
Q*1Avy6]  
参数扫描 - 变化单个参数 n_sV>$f-u  
=YM  
•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。 K*~xy bA  
S*r }oX0  
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^C,rN;mX'  
参数扫描 - 变化多个参数 G>dXK,f<B0  
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Fkv284,LM  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 `~axOp9N  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 +)9=bB  
•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。 pDC`Fi  
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参数扫描 - 变化多个参数 iLdUus!  
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Xe}I;sKrB  
p+I`xyk  
•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。 <MxA;A  
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多配置仿真 p@$92> '  
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在多个配置中变化单个参数 ~HctXe'x  
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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。 I/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。 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。 g6q[ I8  
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在多个配置中变化单个参数 kaZcYuT.9  
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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。 787i4h:71  
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具有多个配置的参数优化 ~@^pX*%i  
Ud-c+, xX  
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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。 m,J9:S<5;  
•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。 C-2#-{<  
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c*8k _o,  
•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。 )q7!CG'oY  
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文件信息 &53LJlL Co  
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python r-}C !aF]  
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