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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 5'NNwc\  
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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。 vQ* RrHG?c  
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工作流程概述 aoZ| @x  
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MATLAB u178vby;l  
- 批处理模式文件的交互式访问 .hu7JM+  
- 外部数学函数和工具 ,@c1X:  
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批处理模式文件 - 执行仿真 O-HS)g$2  
- 光学参数和仿真结果存储 \#(1IC`as  
J/jkb3  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 :>.{w$Ln%  
L'r&'y[  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 r}&&e BY f  
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创建批处理模式文件 6FNGyvBU  
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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。 <zR{'7L/  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 L~- /'+  
- parameters.xml r) x  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 ,\J 8(,%L  
- sample_batch.bat :Bmn<2[Y;  
包含要执行的命令的批处理文件 ttUK~%wSx  
- system.os PkrVQH9^w  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) a51e~mg Z`  
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修改批处理文件 kW)3naUf<  
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使用批处理文件执行仿真 f]8MdYX(  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) A|8"}Hm  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 0TmEa59P  
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参数扫描 - 变化单个参数 3/`BK{  
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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。 n"htx|v  
•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。 IqYJ  
•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。 q13fmK(n-5  
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参数扫描 - 变化单个参数 ~D9Cu>d9  
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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。 2{&A)Z!I  
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参数扫描 - 变化多个参数 AB'+6QU9k  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 rJ Jx8)M  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 _li3cXE  
•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 _/LGGt4&%  
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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。 X} k;(rb  
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多配置仿真 }*6BaB  
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在多个配置中变化单个参数 KrpIH6  
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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。 5*$yY-A  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 eB5>uKa  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 p/<DR |  
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在多个配置中变化单个参数 2$Mnwxfk  
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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。 ({!!b"B2  
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具有多个配置的参数优化 6YM X7G]  
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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。 Rml'{S  
•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。 ?#K.D vGJ  
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RM|J |R  
•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。 6j6CA?|  
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