[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 3AlqBXE"Z<  
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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。 o6?l/nJ  
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工作流程概述 M^H90GN)X  
C=VIT*=  
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MATLAB aed+C:N  
- 批处理模式文件的交互式访问 DzPs!(5[I  
- 外部数学函数和工具 h39e)%x1  
Q-R}qy5y  
i=8UBryr'e  
批处理模式文件 - 执行仿真 
M^ 5e~y  
- 光学参数和仿真结果存储 ?mOg@) wx  
a{`"68  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 0yHjrxc$  
.v,bXU$@YG  
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G+yL;G/  
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创建批处理模式文件 ZPF7m
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•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 bag&BHw  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 6+8mV8{-8  
- parameters.xml  9d"5wx  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 pAg$oe#  
- sample_batch.bat l
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包含要执行的命令的批处理文件 6_U|(f  
- system.os Q>IH``1*e  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） d
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9-G b"hr  
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PEy/k.  
修改批处理文件 p!GZCf,  
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使用批处理文件执行仿真 "=ElCaP}  
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t{=i=K3  
O3+)qb!X  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理）  i_y:4  
 0dh#/  
Q)+Y}  
0h:G4  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） <N5rv3 s  
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8{@`kyy|  
参数扫描 - 变化单个参数 Wo2v5-  
wDZ
  
b=_{/F*b?  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 ixzTJ]yu  
•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。 |>@-grs  
•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。 !Y|8z\Q  
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qM*S*,s  
参数扫描 - 变化单个参数 >3+FZ@.iT  
QxA0I+i  
•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。 '&)D>@g  
H1C%o0CPY  
!Z-9tYO  
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参数扫描 - 变化多个参数 X [!X>w&z|  
W'V@  
pEkOSG  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 -^Rb7g-  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 E\_
W  
•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。 :Dt\:`(r'  
gjQ=8&i  
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参数扫描 - 变化多个参数 /_HwifRQ  
/4^G34  
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^aT;aP^l  
•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。 6QW<RXom  
#TIX_RXh  
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多配置仿真 PK_Fx';ke^  
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[\88@B=jXP  
QP+c?ct}hF  
在多个配置中变化单个参数 6mi$.' qP  
*$JB`=Q  
•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。 pK<%<dIc  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ^g-Fg>&M  
•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。 T7^ulG1'  
D9,e
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qPqy4V.;  
O1|B3M[P  
在多个配置中变化单个参数 I'xC+nL@  
EZ..^M3  
•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。 xcw%RUC-  
ZU)BJ!L,s  
>6XDX=JVI  
具有多个配置的参数优化 FT<H]Nf  
g)X7FxS,z  
{3.*7gnY\L  
•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。 DL %S(l  
•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。 NP$e-" 1  
W^003*m~~K  
2wGF-V  
•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。 +g)_4fV0|  
wH+FFXGJs  
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h-Tsi:%b  
文件信息 :jBZK=3F>  
P8"6"}B;T  
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更多阅览 t'dHCp}  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python mXQl;
 
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