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    [分享]最通用、最强大的非线性系统优化方法之一——PSD优化 [复制链接]

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    离线optics1210
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2019-05-09
    摘自User's Manual 10.0节
    sy`@q<h(  
    在SYNOPSYS上使用PSD算法(1,2)进行自动优化,优于我们熟悉的阻尼最小二乘(DLS)方法。为什么这种方法是迄今为止发现的最通用、最强大的非线性系统优化方法之一?
    /H.w0fu&.S  
    PSD优化方法是通用的,因为它允许指定许多种类的量作为像差”,在镜头设计过程中进行控制,包括结构参数、近轴量、物瞳坐标光线拦截光程差甚至是衍射MTF。使用方便的助记名,这些量可以以算术和、差、商等形式组合来为结果指定明确的目标或单侧边界,或者给出一个描述这些需要控制的量的方程。可以用灵活的权重一组自动生成的光线中选择,也可以自己选择的光线来构建你自己的评价函数。通过给评价函数的每一个部件分配适当的权重,可以评估像质和机械要求之间的权衡,比如整体长度或透镜直径。通过操纵权重,您可以将设计推向剩余像差的任何需要的平衡。使用这样的工具可以设计一个最优的系统,而不仅仅是一个最优的图像。
    %+gYZv-  
    <$bM*5sHF>  
    PSD优化方法是强大,因为该算法始终比DLS方法或DLS方法其他变算法收敛得更快。自动功能控制阻尼、二阶导数近似、导数增量、变量度量和边界条件。您很少需要输入除起始镜头、变量列表和评价函数定义之外的任何内容。 `|?K4<5|  
    ax$ashFO/!  
    $SAq/VHI1]  
    如何生成PSD算法的优化程序?可以使用交互式对话框也可以自己按照语法书写命令行。第一种方法中,优化程序的许多最有用的特性可以从MOM命令打开的交互式对话框中运行。这个特性为初学者提供了一种方便的方式来练习许多优化可能性,并且通过学习MOM生成的命令和数据,您可以快速地学习使用更快的命令模式运行所需的格式,这将是经验丰富的用户的首选。 dbM~41C6  
    J'c]':U  
    AjBwj5K  
    =@(&xfTC  
    第二种方法通常在MACro编辑器中手动输入优化程序,并以所需的文件名保存优化程序分成几个部分,必须按顺序输入。顺序不重要,但是不能使用与优化无关的命令来中断序列。如果这样做,当您重新输入其他部分时,程序将重新初始化所有的优化设置。 ?'ID7mL  
    各部分如下:
     *R1 m=  
    ACON NB PICKUPS 87WIDr  
    #M kXio; h  
    END A|>~/OW=@  
    l~P%mVC3m  
    PANT B].V|8h  
    Q@]~O-  
    END ;f,`T  
    T DOOq;+  
    AANT kT6h}d^/^  
    o 4G%m>$  
    END dqF]kP,VG  
    {l$DNnS  
    (other directives) &V/n!|q<H  
    to9~l"n.s  
    SYNOPSYS NPASS E4;vC ?K{  
    Y'-@O"pK  
    用于多重结构工作 JSz;>  
    8@;|x2=y  
    ,:6gp3  
    W^j;"qj  
    变量参数定义 j9Qd 45  
    m?3!  
    S,ZlS<Z#  
    4lrF{S8  
    评价函数定义  NGQBOV  
    7{jB!Xj  
    -u)f@e  
    )~W 35  
    l0Rjq*5hJ  
    fny|^F]w  
    开始优化
    u|]{|Ya'%  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 bY` b3  
    D{'>G@nLQ  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: WX.6|  
    PANT        ;定义变量参数 Dp1FX"a)  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 d^uE4F}  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm q!UN<+k\h  
    VY 2 TH R1't W=  
    VY 3 TH 20 3 Qm9r>m6p@N  
    VY 5 TH $D;/b+a  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 } @r|o:I  
    END J)R2O{z  
    R<\5 q%@G  
    AANT        ;定义像差 }ACWSkWK  
    AEC                ;自动边缘控制 ;MSdTHN"  
    ACC                ;自动中心厚度控制 ~|y$^qy?U  
    GSR .5 5 3 2 0     ;0.5和5为权重因子,在轴上校正色差2的3条弧失光线 ,_SE!iL  
    GNR .5 1 3 2 .5     X8(H#Ef[  
    GNR .5 1 3 2 .7    ;0.5和1为权重因子,在0.7视场校正色差2的3条光线网格 9gWR djK:  
    GNR .5 1 3 2 1 {T;A50  
    GSR .5 5 2 1 0 LYTx8  
    GSR .5 5 2 3 0 (29h{=P'  
    GNR .5 1 2 1 1 k@}?!V*l  
    GNR .5 1 2 3 1 R1,.H92  
    END %w9/ gD  
    &P2tzY'  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 ;Gf,I1d}{  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 o<1a]M|  
    +V2\hq[{  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) BH`%3Mw  
    2 D.C. Dilworth "Automatic Lens Optimization: Recent Improvements", SPIE 554, 191, (1985).
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    1条评分光币+1
    rachel_optics 光币 +1 优秀文章,支持! 2019-05-13
     
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