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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 f+$/gz  
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因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 vC J  
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工作流程概述 Fz)z&WT  
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MATLAB |n~,$  
- 批处理模式文件的交互式访问 R4QXX7h!  
- 外部数学函数和工具 ;U}lh~e11  
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批处理模式文件 - 执行仿真 HHoh//(\  
- 光学参数和仿真结果存储 )+mbR_@,O6  
UTmX"Li  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 +l&ZN\@0X  
|3\ mH~Bw  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 S4`uNB#Ht  
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K}! VY`  
创建批处理模式文件 `;4zIBJ  
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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。 !>;p^^e  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 A^ t[PKM"  
- parameters.xml R^fVw Dl\  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 MBDu0 [c  
- sample_batch.bat z+NXD4  
包含要执行的命令的批处理文件 SH5GW3\h  
- system.os $0sU h]7y  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) HRje4=:  
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修改批处理文件 +@AN+!(  
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使用批处理文件执行仿真 x(5>f9bb  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) L5of(gQ5]  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) y7ijT='8  
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参数扫描 - 变化单个参数 rM<c;iQ  
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S;MS,R  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 -?&wD["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。 H)G ^ Y1  
•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。 [F*t2 -ta  
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参数扫描 - 变化单个参数 (p-a;.Twj  
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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。 ~aNK)<Fznd  
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参数扫描 - 变化多个参数 2N9 BI-a  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 q<>LK  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 U z>5!_  
•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 #'mb9GWD3  
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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。 #)AcK|*y  
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多配置仿真 ^VR1whCrx  
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在多个配置中变化单个参数 ?g&6l0 n`  
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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。 $h0]  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 =#[_8)q  
•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。 YQG[8I  
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在多个配置中变化单个参数 ?D/r1%Z  
=iC5um:  
•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。 VHsuC$3W  
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具有多个配置的参数优化 6A7UW7/  
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BA' ($D>  
•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。 b#FN3AsR  
•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。 'm# -)R!  
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.r)WDR  
•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。 +^{;o0kcx  
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