摘要
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。
工作流程概述
MATLAB
- 批处理模式文件的交互式访问
- 外部数学函数和工具
批处理模式文件
- 执行仿真
- 光学参数和仿真结果存储
VirtualLab Fusion
- 光学设置定义
- 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置
在VirtualLab中生成相应的光学设置
创建批处理模式文件
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。
•在所选文件夹中，生成三个新文件
- parameters.xml
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件
- sample_batch.bat
包含要执行的命令的批处理文件
- system.os
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式）
修改批处理文件
使用批处理文件执行仿真
使用MATLAB执行仿真（通过批处理）
使用MATLAB执行仿真（通过批处理）
参数扫描 - 变化单个参数
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。
•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。
•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。
参数扫描 - 变化单个参数
•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。
参数扫描 - 变化多个参数
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。
•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。
参数扫描 - 变化多个参数
•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。
多配置仿真
在多个配置中变化单个参数
•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。
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。
•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。
在多个配置中变化单个参数
•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。
具有多个配置的参数优化
•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。
•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。
•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。
文件信息
更多阅览
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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