[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 r!P}u  
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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}@)z3Q<l  
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工作流程概述
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MATLAB 133I.XBU  
- 批处理模式文件的交互式访问 FLoNE>q  
- 外部数学函数和工具 /sR%]q |L  
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n\I#CH0V  
批处理模式文件 - 执行仿真 r[.>P$U  
- 光学参数和仿真结果存储 S1_6C:^k  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 Z3;!l  
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创建批处理模式文件 PqNFyQkl  
0Iud$Lu  
m`4R]L]  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 x#~ x;)  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 3:"]Rn([P  
- parameters.xml EzW)'Zzw~  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 ,1q_pep~?%  
- sample_batch.bat P+
MA*:  
包含要执行的命令的批处理文件 m6eZ_&+u  
- system.os %2'A pp  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） Mcw4!{l`  
l?Y_~Wuw  
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$@\mpwANl  
修改批处理文件 G.+l7bnZM  
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使用批处理文件执行仿真 {)- .xG  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） _!xD8Di#  
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Z'pQ^MO  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） sDqe(x}a  
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参数扫描 - 变化单个参数 _ 7oV<  
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D+V7hpH-  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 <VjJAu  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 VS#wl|b8  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 u^I(Ny  
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Gx?+9CV  
参数扫描 - 变化单个参数 QVZD/shq  
{-9jm%N  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 nU+tM~C%a  
J )BI:]m  
U]qav
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参数扫描 - 变化多个参数 `T/~.`R  
HDM<w+ZxX  
"_L?2ta  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 50jOA#l[  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。
W[[oSqp  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 q<e&0u4  
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参数扫描 - 变化多个参数 5OM?3M  
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sK$wN4k  
•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。 XXmE+aI  
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?<X(]I.j  
多配置仿真 ,Y_{L|:w  
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在多个配置中变化单个参数 lw8"'0  
-y) ,Y |  
•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。 VCNT4m  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 Eu@
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•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。 dtM[E`PL  
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在多个配置中变化单个参数 ,reJ(s  
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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。 6,Hqb<(  
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具有多个配置的参数优化 xtV[p4U  
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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。 >hMUr
*j  
•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。 !&kL9A).  
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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。 db=$zIB[:  
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文件信息 'aJgLws*w  
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更多阅览 jjOgG-Q  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python A//?6OJx?  
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