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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
    e}PJN6"5  
    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?
    6H#4iMeh  
    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。
    &2P+9j>  
    Ue=Je~Ri;9  
    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。 *K57($F  
    ~fht [S?@M  
    Ik\n/EE  
    如何生成PSD算法的优化程序?可以使用交互式对话框也可以自己按照语法书写命令行。第一种方法中,优化程序的许多最有用的特性可以从MOM命令打开的交互式对话框中运行。这个特性为初学者提供了一种方便的方式来练习许多优化可能性,并且通过学习MOM生成的命令和数据,您可以快速地学习使用更快的命令模式运行所需的格式,这将是经验丰富的用户的首选。 P,eP>55'K  
    ^?~WIS  
    BQ;F`!Hx?  
    pef)c,U$  
    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。 ;UAi>//#   
    各部分如下:
    r'bPSu,  
    ACON NB PICKUPS OpNxd]"T  
    zUIh^hbFf  
    END Z)7|m  
    !bq3c(d  
    PANT &>xd6-  
    G2[? b2)8  
    END g0Ff$-#7  
    Fcz}Gs4  
    AANT Gkr]8J  
    (*K=&e0O  
    END +NT8dd  
    )&") J}@  
    (other directives) na4^>:r~  
    j1141md 5  
    SYNOPSYS NPASS {tDH !sX  
    SZ&I4-  
    用于多重结构工作 okkMx"  
    C]bre^q  
    "G[yV>pxv  
    JS^QfT,zE  
    变量参数定义 mWP1mc:M(  
    b)(rlX  
    &*nq.l76X`  
    XZ&cTjNB&  
    评价函数定义 "8#EA<lsS  
    Ifu[L&U  
    DmA~Vj!a^y  
     T1\@4x  
    ~85>.o2RDW  
    _pN:p7l(  
    开始优化
    SmUj8?6"  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 Sp]u5\  
    Mjj5~by:  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: `Q!#v{  
    PANT        ;定义变量参数 Aw) I:d7F  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 csd~)a nb  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm xW. ~Jt  
    VY 2 TH =A]*r9  
    VY 3 TH 20 3 ;ipT0*Y  
    VY 5 TH Re<@ .d  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 c.eUlr_ {  
    END {y%cTuC=  
    &~K4I  
    AANT        ;定义像差 MfU0*nVF~  
    AEC                ;自动边缘控制 r?$ V;Z  
    ACC                ;自动中心厚度控制 =MjkD)l  
    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 Gpf9uj%  
    GNR .5 1 3 2 .5     dZ,IXA yB  
    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 AeR*79x  
    GNR .5 1 3 2 1 _C54l  
    GSR .5 5 2 1 0 nXT/zfS  
    GSR .5 5 2 3 0 /_[?i"GW  
    GNR .5 1 2 1 1 eq6>C7.$  
    GNR .5 1 2 3 1 tu:W1?  
    END hCPyCq]  
    h3rVa6cxM  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 :%4N4| Q  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 `Iqh\oY8-  
    % 4Gt^:J"  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) _O3X;U7rc  
    2 D.C. Dilworth "Automatic Lens Optimization: Recent Improvements", SPIE 554, 191, (1985).
    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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