[原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程二十五：高级用户的提示和技巧 [复制链接]

让我们更深入学习SYNOPSYS™另外一些相当不错的技巧和高级功能。

示例MACro

以下是优化MACro的示例。

    LOG

    AWT: 1.0

    CHG

    NCOP

    END

    PANT

    VY 0 YP1 50 -50

    VY 0 BTH

    VLIST RD ALL

    VLIST TH ALL

    END

    AANT P

    AEC

    ACC

    M 100 10 A FOCL

    LLL 2 1 1 A BACK

    AAC 49.5 .5 5

    SKIP

    GSR    AWT    6.000000     4  1    0.000000

    GNR    AWT    3.000000     4  1    0.100000

    GNR    AWT    3.000000     4  1    0.300000

    GNR    AWT    3.000000     4  1    0.500000

    GNR    AWT    3.000000     4  1    0.70000

    GNR    AWT    3.000000     4  1    0.80000

    GNR    AWT    3.000000     4  1    0.90000 GNR    AWT    3.000000     4  1    1.000000

    EOS

    !SKIP

    GSO    0    0.8       4  1    0.000000

    GNO    0    0.27      4  1    0.100000

    GNO    0    0.27      4  1    0.300000

    GNO    0    0.27      4  1    0.500000

    GNO    0    0.27      5  1    0.70000

    GNO    0    0.27      5  1    0.80000

    GNO    0    0.37      5  1    0.930000

    GNO    0    0.27      5  1    0.950000

    GNO    0    0.27      5  1    1.000000

    EOS  !SKIP

    LUL 29 1 1

    A BLTH 3

    EOS

    END

    !EVAL

    !EDS

    SNAP/DAMP 1

    SYNOPSYS 40

在这个例子中，我们改变了近轴量YP1。 镜头没有明确定义光阑，这个变量将使表面1上的主光线截距发生变化 - 从而将其输送到当前位置的镜头，并使得在任何穿过轴线的地方的位置为光阑。 这是一种很有效的方法。 如果设计看起来很好，那么只需在该位置或其附近指定光阑并重新优化就可以了。

请注意显示器AAC 49.5 .5 5.此镜头必须安装在直径为100 mm的镜筒内，此显示器将确保没有任何孔径超过49.5 mm。 另外两个参数给出相对权重和监视器窗口。 您可以根据该控件的重要性进行调整。 （如果你想看看它是如何工作的，你可以随时在用户手册中查找该主题。在命令窗口中键入HELP AAC。了解如何使用这些强大的工具是值得的。）

请注意我们如何定义符号AWT：1.0。 该符号在AANT文件中显示为某些光线上的光阑加权参数。 值0表示对生成的网格中的所有光线加权相同的量，即第二个参数给出的值。 权重为1.0的中心光线比边缘重， 均匀的权重往往会产生高对比度的图像，而较高的权重会提供更好的分辨率。 在这里，您也可以尝试看看哪种镜头效果最佳。 我们通常以0.5的值开头。 将这个作为一个符号的关键在于你可以通过改变那个符号和重新优化来尝试不同的值。 因此，您无需更改MACro的每一行的所有权重。

制造这种透镜的光阑有一个奇怪的问题：它们已经在表面3处具有用于元件的透镜空气间隔，并且已经测量其厚度为30mm。 因此，在优化过程中必须控制镜头，以确保它不需要更厚的空气间隔。

这就是下面AANT栏目下的来源。

    LUL 29 1 1

    A BLTH 3

在这里，我们为该镜片的空气间隔厚度指定了29 mm的最大值（LUL）。 “LUL”表示限制，上限，您可以通过键入HELP LUL来阅读此有用功能。 您还可以通过将TH和Sag组合来控制像差。 用户手册的第10.3.3节描述了目标SCAO。 了解如何控制这样的像差是很有用的。

请注意在此MACro中使用SKIP指令。可轻松生成光线网格定义和权重 使用MACro编辑器工具栏上的按钮，这些按钮可以生成横向截距要控制的光线，也可以生成具有OPD目标的光线。但是你应该选择哪个？上例中的SKIP指令允许您仅通过注释或取消注释该指令来选择其中一个（或两者）。如上所示，将跳过针对横向像差的第一组光线网格。当程序到达EOS（Skip End）行时，它将停止跳过 - 因此，目标OPD的光线网格将生效。要查看横向目标而不是OPD的效果，只需取消注释第一个SKIP并注释掉另一个（带“！”）。您可以看到在SYNOPSYS™中从一个切换到另一个是多么简单，它将变量列表和优化函数定义与镜头文件本身分开，只需点击几下按键，您就可以研究效果。

有关TAP目标与OPD目标的更多信息：请查看以下光线扇形图：

你可能会认为这是一个较差的像质，光线在光扇图的两端翘起。 但看看OPD光扇图：

这是一个很好的经验， 如果您的镜头接近衍射极限时，可以解释为什么要切换到OPD目标才有效。 有些人仅仅关心顶部曲线中的光线截距，然后重新开始优化 - 或者对边缘光线赋予较大的权重并保持优化。 但这不会很好。 指定一个较大的孔径权重参数值（我们称之为上述MACro中的AWT）会稍微好一些，但在这种情况下，OPD目标仍然比这个要好。

那么为什么要使用横向目标呢？对于我们研究过的镜头，这些目标可以更快地改变镜头 - 从而达到良好的结果 - 比OPD目标更快。 所以从横向开始，你在那里可以随时切换到OPD。

假设我们只想评估当前的镜头，发现最大的像差 - 但不想改变任何东西。 简单。 只是取消注释线

    !EVAL

    !EDS

运行MACro。 程序将评估优化函数，然后在EDS行结束运行（MACro）。 之后，如果您想优化镜头，只需再次注释这些命令并重新运行。

当您优化镜头时，假设您打开了开关1（默认设置），最好两次运行程序。 从而，

    SYNOPSYS 50

    SYNOPSYS 50

比SYNOPSYS 50更好

这是因为如果第一次运行中的任何变量遇到边界，则在剩余的迭代中删除该变量。 该规则可以节省时间，因为通常该变量将继续尝试违反相同的边界，如果它没有被丢弃，它将大大减慢速度。 但是如果镜头在运行期间显着改变其形状，则经常发生相同的变量现在想要向另一个方向移动。 第二次运行释放所有变量，以便它可以这样做。 对于玻璃模型变量（GLM）尤其如此，这些变量通常会在早期达到边界。

在本课开始时给出的MACro中，包括横向像差和OPD。注意权重的差异。这反映了这样的事实：一个单位（一个波长）的OPD误差通常比一英寸（或一个毫米）的横向误差提供更好的像质。有时可以通过给出两种误差的目标来获得优异的结果 - 但现在相对较大的权重情况。如果你有一个机械属性的目标，比如某个地方的光阑位置或空气间距，当程序认为一个波长的OPD比较糟糕并试图以牺牲其它误差为代价来降低时，需要确保您非常好的平衡不会被打乱。为了更容易找到合适的权重，我们提供了两个非常好的工具。如果单击MACro编辑器中的按钮并选择选项8，程序将为两种目标创建光线网格，假设为OPD误差分配前波长和F /数的权重，。这些权重可确保以合理的方式计算差异，当然，您可以在看到效果后从那里调整内容。该按钮还允许您选择OPD目标，在这种情况下，您可以照常分配相对权重，然后单击“计算特殊OPD权重Calculate special OPD weights”框。当光线网格请求被添加到MACro时，OPD权重将被相同的规则修改。