[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  ~&jCz4M  
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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。 C\h<02  
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工作流程概述 -L3RzX  
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MATLAB _ h-X-s Y  
- 批处理模式文件的交互式访问 bS"M*  
- 外部数学函数和工具 p-Btbhv  
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BS.6d}G4  
批处理模式文件 - 执行仿真 |`/uS;O  
- 光学参数和仿真结果存储 r $2   

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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 <us{4%  
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创建批处理模式文件 U0T N8O}Z  
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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。 z5/O8}Gz@  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 SsZzYj.d  
- parameters.xml _\[G7  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 9m!fW|4  
- sample_batch.bat v,B\+q/  
包含要执行的命令的批处理文件 {D#`+uw  
- system.os xb\:H@92  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） _%B`Y ?I`  
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+Eg# 8/q  
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修改批处理文件 A@r,A?(  
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使用批处理文件执行仿真 ;;5i'h~?]J  
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x ,W+:l9~s  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） ^Du_e(TiyK  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） Viw3 /K  
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参数扫描 - 变化单个参数 I4'j_X t  
e`^j_VnEH  
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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。 |*i-Q @ D  
•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。 da@ .J9  
•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。 1YxI q565  
M;R>]wP"V  
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参数扫描 - 变化单个参数 }: e9\r)  
0P42C{>'w  
•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。 `u-Y 5mY  
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WyP1"e^9  
参数扫描 - 变化多个参数 2X`M&)"X  

|wx1 [xZ  
{;U:0BPI3  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 :nI.Qa'"H  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 9}N*(PI  
•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。 uY,FugWbl  
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4)_ [)MZ\j  
参数扫描 - 变化多个参数 H@zpw1fH+  
aH_&=/-Tz  
V.J%4&^X  
<,{v>vlw  
•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。 P1<;:!8'  
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多配置仿真 ctGjqHo  
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在多个配置中变化单个参数 #p]On87>  
hf[K\aAk  
•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。 LBg#KQ@  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 zv41Yv!x}  
•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。 $aG'.0HW  
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在多个配置中变化单个参数 99 ["I:  
x;+,lP  
•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。 `fs[C  
v[x`I;  
Hl#o& *Ui"  
具有多个配置的参数优化 $jHL8r\e7  
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9} vWTt0  
•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。 ;(XSw%Y H  
•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。 (/%}a`2#o  
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n}l Z  
•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。 &HWH UWB  
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文件信息 R{T4AZ@,'  
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python '!_o`t@  
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