[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 OD>u$tI9  
U]1>?,Nk'3  
因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能，所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式，我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析，参数扫描和优化。 .CB"@.7  
q>wa#1X)  
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工作流程概述 _%C_uBLi  
6T5A31 Q  
([z<TS#Md  
Lcm~QF7cd  
MATLAB E0WrpGZ  
- 批处理模式文件的交互式访问 C"V?yDy2~  
- 外部数学函数和工具 Phk`=:xh  
.je~qo)  
hv_pb#1Ks  
批处理模式文件 - 执行仿真 0Te)s3X  
- 光学参数和仿真结果存储 S.?\>iH[  
l#<}|b  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 I3F6-gH  
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{g23[$X]N  
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<%5-Pzp  
创建批处理模式文件 oqQ?2k<@  
'=@H2T6=  
>8.v.;`  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 1GyAQHx,  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 8z3I~yL_`+  
- parameters.xml a`GN@ 8  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 ?3KR(6D  
- sample_batch.bat 3z{5c  
包含要执行的命令的批处理文件 jQw`*Y/,  
- system.os R-0_226  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） nOL 25Y:  
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C$]%1<-Iv]  
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修改批处理文件 b*F :l#  
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使用批处理文件执行仿真 1zEZ\G  
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SBYMDKZ  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） N4JqW  
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}G:uzud10  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） "gl:4|i'  
}i/2XmA )  
[?K\%]  
参数扫描 - 变化单个参数 \Z7([Gh  
u^4"96aXJ  
Y|qixpP
 
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 M b /X@51  
•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。 h1UlLy8  
•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。 c#4L*$ViF  
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CFS3);'<|  
参数扫描 - 变化单个参数 O%q;,w{prW  
{dr&46$p  
•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。 Lw+1|  
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i2%m}S;D9  
+hvIJv ?  
参数扫描 - 变化多个参数 {J6sM$aj  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 re 1k]  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 hhgz=7Y  
•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。 meVVRFQ2+  
("M#R!3  
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参数扫描 - 变化多个参数 SAxa7B/U2  
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SWk^&  

I3rnCd(  
i,b7Ft:F&  
•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。 ';CuJXAj  
)D-.7m.v]  
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多配置仿真 -O>mY)  
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在多个配置中变化单个参数 pZJQKTCG  
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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。 }ok nB  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 iYQy#kO  
•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。 mW(_FS2%,  
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[W|7r n,q  
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在多个配置中变化单个参数 hz|z&vyP  
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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。 ht)*Ync  
C05{,w?  
y<x_v )k-  
具有多个配置的参数优化 yc4f\0B/  
W]Y!ZfGnN  
?UhAjtYIS  
•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。 D}/.;]w<[&  
•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。 ~U*N'>'=)  
h+u|MdOY\  
?$&rC0t  
•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。 MdboWE5i  
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文件信息 ]fS~N9B  
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python [)6E)E`_e  
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