[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 @
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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。 exR^/|BR  
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工作流程概述 t> Q{yw  
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MATLAB Rc
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- 批处理模式文件的交互式访问 _[Gb)/@mM  
- 外部数学函数和工具 (4~WWU (iT  
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/dHs &SU,  
批处理模式文件 - 执行仿真 =7[)'  
- 光学参数和仿真结果存储 5P^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 <3 @}Lj  
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创建批处理模式文件 +Takde%~  
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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。 w[fDk1H)  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 &H;8QZ8uw  
- parameters.xml 4be> `d5j  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 2Y
Q#-M  
- sample_batch.bat y,C!9l  
包含要执行的命令的批处理文件 9{J?H
Fw*;  
- system.os Cyk s  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） hYt7kq!"  
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修改批处理文件 =t+('  
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使用批处理文件执行仿真 8GB]95JWwp  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） X\A]"su  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） {g=b]yg\o  
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参数扫描 - 变化单个参数 U1\MA6pXW  
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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。 ?[SVqj2-  
•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。 QT}iaeC1i  
•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。 wXCyj+XB*  
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@ R'E?|  
参数扫描 - 变化单个参数 ~I)uWo  
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•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。 /#\?1)jCK  
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参数扫描 - 变化多个参数 pGk"3.ce  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ,)uPGe"y  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 .HDebi  
•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。 oP-;y&AS  
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参数扫描 - 变化多个参数 c,AZ/t  
e[p^p!a  
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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。 R`3x=q  
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多配置仿真 EFNdiv$wF  
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在多个配置中变化单个参数 V%o#AfMI_  
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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。 hgif]?:C<  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 lYdQB[l  
•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。 s#`cX0L)  
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在多个配置中变化单个参数 )_F(H)
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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。 |WUA1g  
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(A|B@a!Y>  
具有多个配置的参数优化 .yG8B:7N2  
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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+\rX1T  
•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。 ?^eJ:  
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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。 q>c+bo 6  
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文件信息 i"KL;t[1  
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python w# xncH:1  
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