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infotek 2025-08-06 08:03

使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计

摘要 Ig$5Ui  
VVCCPK^<  
因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 zA( 2+e 7  
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AS4m227  
Z(U&0GH`  
工作流程概述 f ( UcJx  
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MATLAB y0A2{'w  
- 批处理模式文件的交互式访问 ^{Syg;F=  
- 外部数学函数和工具 4p %`Lv  
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7"8HlOHA  
批处理模式文件 - 执行仿真 EXb{/4  
- 光学参数和仿真结果存储 -pkeEuwv{  
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VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 kC LeHH|K  
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在VirtualLab中生成相应的光学设置 V @d:n  
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P=u)Q _  
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创建批处理模式文件 ^Ko0zz|R/  
-Ca.:zX  
Z/Mp=273  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 bh+R9~  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 !kmo% +  
- parameters.xml Z\dILt:#z  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 -4GSGR'L&y  
- sample_batch.bat (S9"(\A  
包含要执行的命令的批处理文件 UDp"+nS  
- system.os 'OF)`5sj  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) n,xK7icYNQ  
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修改批处理文件 ?:H9xJ_^  
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使用批处理文件执行仿真 C'zMOR6c  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) uOougSBV,  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ` qt4~rD  
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参数扫描 - 变化单个参数 L6Ynid.k  
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Bv9;q3]z-  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 ]~a!O  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 faMUd#o&  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 k W-5H;>  
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参数扫描 - 变化单个参数 aD 3$z;E  
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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。 ]FFU,me2  
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YjdH7.js  
参数扫描 - 变化多个参数 Q jQJ "  
=Oo*7|Z  
A= ,q&  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 !gT6S o  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 -3w? y  
•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。
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参数扫描 - 变化多个参数 z<AQ;b  
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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。 # ^%'*/z  
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多配置仿真 Sfvi|kZX  
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在多个配置中变化单个参数 6\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。 4vy!'r@   
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ]-ZD;kOr  
•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。 Qs,LK(1  
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在多个配置中变化单个参数 i\`[0dfY  
v4qvq GK  
•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。 @l@lE0  
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具有多个配置的参数优化 DU[UGJg  
- 6  
p*dez!  
•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。 gbI0?G6XN/  
•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。 8`^I. tD  
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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。 9VP|a-  
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