[技术]使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计 [复制链接]

摘要 g>&b&X&Y_  
Lk8NjK6  
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。 M?3#XQDvD  
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工作流程概述 +H `FC  
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MATLAB ZL^ svGy  
- 批处理模式文件的交互式访问 lE 09Y  
- 外部数学函数和工具 C0#"U f  
j{:>"6  
5.o{A#/NTl  
批处理模式文件 - 执行仿真 "i1r9TLc  
- 光学参数和仿真结果存储 0<4Swj3s7  
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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 |.;LI=CT  
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"U6:z M  
U%zZw)  
创建批处理模式文件 `a:L%Ex  
D8r=Vf  
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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。 u''~nSR3&  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 HLp9_Y{X.  
- parameters.xml Im0#_ \  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 ^cz;
UQX~}  
- sample_batch.bat -'wFaW0%I  
包含要执行的命令的批处理文件 B(l8&  
- system.os %yJ $R2%*y  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） <-%OXEG  
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修改批处理文件 9p '#a:  
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使用批处理文件执行仿真 * U#@M3g.  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） QZ:xG:qyk;  
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使用MATLAB执行仿真（通过批处理） V {H/>>k7  
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参数扫描 - 变化单个参数 ujMics(  
F')fi0=  
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•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 A
g#o&Y  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。
8ta`sNy9  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 v*UJ4r  
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参数扫描 - 变化单个参数 >QJfTkD$  
O"Ua|8  
•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。 \XI9 +::%  
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lAcXi$pF  

JMa[Ulz  
参数扫描 - 变化多个参数 MlBw=Nr  
v!b 8_0~u6  

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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 RXDPT  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 
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•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。 $*Z Zh  
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参数扫描 - 变化多个参数 pPX~pPIj2  
q%Fc?d9  
$4j$c|S!  
iNxuQ7~  
•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。 EE<^q?[3^  
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rW&#Xw/a  
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多配置仿真 l*+5WrOS  
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在多个配置中变化单个参数 .}V&*-e
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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。 8%;K#,>  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 53w@
 
•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。 EC6Q<&]Iw  
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@/m|T]'8  
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在多个配置中变化单个参数 O!c b-  
KfVLb4@16_  
•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。 VZJ[h{ 6  
Rt{`v<  
P(Fd|).j$  
具有多个配置的参数优化 u?>]C6$  
)E2^G)J$W  
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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。 dK=<%)N  
•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。 kZ0|wML8  
c&o|I4|Y,  
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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。 J}035  
E|aPkq]  
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文件信息 gD\ =  
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