[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 !D{z. KO  
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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。 a]P%Y.?r  
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工作流程概述 &I)tI^P}  
C_ d|2C6  
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MATLAB L3Y2
HZ  
- 批处理模式文件的交互式访问 D?S|]]Y!q  
- 外部数学函数和工具 &,PA+#  
M^HYkXn[  
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批处理模式文件 - 执行仿真 @VOegf+N  
- 光学参数和仿真结果存储 FdnLxw  
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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 gU&+^e >  
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 Brs}  
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S{2;PaK  
创建批处理模式文件 RWM~7^JA  
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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。 rDwd!Jet  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 #WG;p(?:  
- parameters.xml @%u}|iF|  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 n;xzjq-  
- sample_batch.bat 7u^wO<  
包含要执行的命令的批处理文件 />9`Mbg[G  
- system.os 2w1Mf<IXPo  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） ]x8Y]wAU&{  
:$yOic}y  
7g{JE^u  
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修改批处理文件 0]DX KI  
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使用批处理文件执行仿真 75R4[C6T  
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Dvz 6 E  
O\yYCi(  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） :u=y7[I  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） zN+jn
  
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E)I&? <g  
参数扫描 - 变化单个参数 xk8NX-:  
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|yOIC,5[JW  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 p'
@z}T?F  
•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。 O7Jp;  
•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。 @*op5qVw  
<$uDN].T4  
?_S);  
参数扫描 - 变化单个参数 wp~KrUlR  
8?EKF+.u|  
•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。 9 s2z=^  
,e`n2)  
}\N ~%?6D  
g;o5m}  
参数扫描 - 变化多个参数 n~w[ajC/  
bccf4EyQ Y  
c(3idO*R)  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 <Z~Nz>'r  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 Z>1yLt@ls  
•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。 1)N#  
|P9)*~\5  
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参数扫描 - 变化多个参数 W Kd:O
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iY sQ:3s  
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-=1>t3~\  
•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。 XL1
x8IB  
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KUq(&H7  
+'[*ikxD=g  
多配置仿真 q8e]{sT'!  
[Q8vS;.  
-"Nvu  
&)!N5Veb  
在多个配置中变化单个参数 6k37RpgH  
eVbT<9k  
•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。 e<u~v0r
Dl  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ldaT: er9  
•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。 [NGq$5  
NPE 4@c_a@  
_w5c-\-PUM  
hx~rq`{  
在多个配置中变化单个参数 ;Q5o38(  
RtaMrG=D  
•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。 \/m-G:|  

xWWVU}fd1  
[|YuT:Cp  
具有多个配置的参数优化 !i{5mc\  
?*QL;[n1  
b^P
\Kky  
•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。 @_#]7  
•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。 d=HD! e  
[/J(E\9  
5S7ATr(*  
•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。 Fdx4jc13w  
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文件信息
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