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infotek 2026-07-29 13:43

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

摘要 ohZx03  
+<(a}6dt  
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。 HYClm|   
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工作流程概述 #+jUhxq  
>)Dhi+D  
%J P!{mqj  
h}Ygb-uZ  
MATLAB ([pSVOnIz  
- 批处理模式文件的交互式访问 B@cz ?%]  
- 外部数学函数和工具 0 D&-BAzi  
|};-.}u^`h  
9)D9'/{L#  
批处理模式文件 - 执行仿真 bOD] `*q  
- 光学参数和仿真结果存储 fiW2m=h_  
@# GS4I  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 z~#d@c\  
x2tcr+o  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 +$#ytvDy  
*`V r P  
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!YX_k<1E  
创建批处理模式文件 ?s[!JeUA  
]:~z#k|2@6  
Pp`[E/ qj4  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 a2B9 .;F  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 $.3J1DU  
- parameters.xml dlBr2 9  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 eJE!\ucS2W  
- sample_batch.bat +7r?vo1  
包含要执行的命令的批处理文件 EXti  
- system.os dUkZ_<5''  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) c=33O,_  
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修改批处理文件 S0?e/VWy  
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使用批处理文件执行仿真 7$Lt5rn"}  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) _C@<*L=Q  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) Pa"[&{:  
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参数扫描 - 变化单个参数 JY$+<`XM  
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ORFi0gFbA  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 x/IAc6H~_8  
•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。 vWjHHw  
•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,Th-oU  
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参数扫描 - 变化单个参数 ;TboS-Y  
6<No_x |_  
•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。 .B{:<;sa  
s"(F({J  
O ;m[  
9XX:_9|I  
参数扫描 - 变化多个参数 a@m  64l)  
Xvxj-\ -  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。  4q\gFFV4  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 G@rV9  
•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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CW?R7A/  
参数扫描 - 变化多个参数 B0,C!??5  
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a ~F\ 2`Q  
{r:5\  
•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。 o^+g2;Ro  
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E|x t\ *  
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多配置仿真 Em/? 4&  
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Je=k.pO1  
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在多个配置中变化单个参数 HA~BXxa/  
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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。 nI,-ftMD-|  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 6&6t=  
•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。 _o{w<b&  
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在多个配置中变化单个参数 y@Ak_]{b  
f# sDG  
•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。 (gb vInZ  
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具有多个配置的参数优化 CB>*(Mu  
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b.QL\$a &  
•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。 Y#rd' 8  
•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。 R&MetQ~-{  
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IV|})[n*  
•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。 uex([;y  
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文件信息 @@#(<[S\B  
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