[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。 >Ft:&N9L{  
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工作流程概述 .c@,$z2M  
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MATLAB N lB%Qu  
- 批处理模式文件的交互式访问 wTn"  
- 外部数学函数和工具 mam(h{f$  
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批处理模式文件 - 执行仿真 {&h=  
- 光学参数和仿真结果存储 G:;(,  
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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 0{>P^z  
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创建批处理模式文件 6zJ>n~&(  
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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。 oHx=Cg;  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 ^4tz*i  
- parameters.xml U=ie| 3  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 d+g+{p>?  
- sample_batch.bat } mEsb?  
包含要执行的命令的批处理文件 |79n 1;+\?  
- system.os cz$q~)I$  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） A@OSh6/{h  
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修改批处理文件 8}Su7v1  
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使用批处理文件执行仿真 f*ZIBTb 9  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） 0:3<33]x  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） 6"U)d7^  
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参数扫描 - 变化单个参数 ^DS+O>  
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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。 |{H-PH*Iz  
•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。 m8njP-CZ  
•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。 do(komP<\  
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参数扫描 - 变化单个参数 j{u!/FD  
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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。 -g]g  
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参数扫描 - 变化多个参数 GS4 HYF  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ~wsDg[  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 l4s_9  
•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。 -(fvb  
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参数扫描 - 变化多个参数 -] .Y";  
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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。 .<C}/Cl  
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多配置仿真 9ZEF%&58Y  
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在多个配置中变化单个参数 zi*2>5g  
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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。 . 787+J?  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 (&G4@Vd  
•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。 m1k+u)7kD  
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在多个配置中变化单个参数 idf~"a  
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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。 TB gD"i-  
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具有多个配置的参数优化 iG1vy'J#o  
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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。 T/"6iv\1  
•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。 -VESe}c:nQ  
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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。 u$N2uFc  
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文件信息 a r#p7N  
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python vv  _I o  
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