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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
    v"lf-c  
    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?
    t 0O4GcAN  
    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。
    L10IF  
    QJ X/7RA  
    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。 pWaPC /,g  
    E,"&-`/2v  
    IM( u<c$  
    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。 b)} +>Wx  
    mV\$q@sII  
    [~%`N*G  
    ] f 7#N  
    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。 a-0cN 9  
    各部分如下:
    C7"HQQ  
    ACON NB PICKUPS w9&#~k]5  
    )iE"Tl  
    END  M[P^]J@  
    !$xu(D.  
    PANT dk5|@?pe  
    Wr%7~y*K  
    END ;)/@Xx  
    V|?WF&  
    AANT I0w%8bs  
    ohZx03  
    END >M4"|W U_  
    %$X\"  
    (other directives) iD_T P  
    z1j|E :  
    SYNOPSYS NPASS pM$ @m]  
    TipHV;|e  
    用于多重结构工作 (F5ttQPh  
    sBW3{uK  
    9YKDguG  
    X0i3_RVa  
    变量参数定义 s-D?)  
    X#J6Umutm  
    1i-[+   
    ,b.n{91[]x  
    评价函数定义 *o4%ul\3Y|  
    h_ ZX/k  
    P[i\e7mR  
    (2txM"Dja  
    :YvbU Y  
    ;93KG4a  
    开始优化
    O% $O(l  
    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。 "'{OIP  
    5' \)`  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: /~hbOs/ L  
    PANT        ;定义变量参数 ]Z@k|Nw  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 MUwVG>b8J~  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm }98-5'u.X  
    VY 2 TH /H&aMk}J@y  
    VY 3 TH 20 3 #5{sglC"|F  
    VY 5 TH #93}E Y  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 " i`8l.Lc  
    END V5s& hZZYa  
    42@a(#z(U  
    AANT        ;定义像差 D rS?=C@  
    AEC                ;自动边缘控制 rm|7 [mK  
    ACC                ;自动中心厚度控制 l,bZG3,6  
    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 mxL;;-  
    GNR .5 1 3 2 .5     0xP:9rm  
    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 jgRCs.6  
    GNR .5 1 3 2 1 2Ow<`[7  
    GSR .5 5 2 1 0 `ue?Z%p|  
    GSR .5 5 2 3 0 ~CFMIQ et  
    GNR .5 1 2 1 1 1n3$V:00  
    GNR .5 1 2 3 1 Xp^$ E6YFy  
    END DQ_ 2fX~)  
    .mt^m   
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 ;1E_o  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 iS05YW  
    p#<nK+6.8  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) "::9aYd!  
    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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