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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
    _'"whZ)2  
    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?
    -4 !9cE  
    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。
    ZFNn(n  
    g* & |Eq/  
    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。 <@puWm[p  
    )* \N[zm  
    #OT8_D  
    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。 MY]<^/Q  
    " A}S92  
    qQ%RnD9  
    >A RZ=x[  
    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。 x]=s/+Y  
    各部分如下:
    F^/1 u  
    ACON NB PICKUPS }+{ ? Ms  
    BS_ 3|  
    END vTdJe  
    $k|:V&6SV  
    PANT [10y13  
    c :{#H9  
    END UbnX%2TW  
    Mt93YD-2+  
    AANT G'M;]R9EP  
    $xK2M  
    END aGR!T{`   
    oN\IQ7oI  
    (other directives) ~.*G%TW &V  
    abW[hp  
    SYNOPSYS NPASS m/T3Um  
    `v|w&ty*  
    用于多重结构工作 N-9Vx#i  
    ; m]KKB  
    $:i%\7=  
    Sz_{#-  
    变量参数定义 t6+c"=P#  
    !pqfx93R*  
    I+4#LR3;  
    vo]!IY  
    评价函数定义 u3B[1Ae:K  
    6` 8H k;  
    s IE2a0+  
    !'jZ !NFO  
    P"%QFt,  
    ye-EJDZN  
    开始优化
    A%[ BCY_  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 'BiR ,M$mY  
    .yF@Ow  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: {PTB]D'  
    PANT        ;定义变量参数 z[0+9=<Y  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 P5K=S.g  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm &qjc+-r{l  
    VY 2 TH :< d.  
    VY 3 TH 20 3 w!j'k|b>  
    VY 5 TH ieL7jN,'m  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 2&,jO+BqE@  
    END 2I@d=T{K  
    Z"pCDW)  
    AANT        ;定义像差 /TndB7l"3  
    AEC                ;自动边缘控制 /F thT  
    ACC                ;自动中心厚度控制 6${=N}3Kw  
    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 'e(]woe  
    GNR .5 1 3 2 .5     -91*VBrOd  
    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 Sf>#Zqj/  
    GNR .5 1 3 2 1 'xP&u<(F  
    GSR .5 5 2 1 0 a7fFp 9l!  
    GSR .5 5 2 3 0 JH|]B|3  
    GNR .5 1 2 1 1 %A$5mi^  
    GNR .5 1 2 3 1 F4*ssx  
    END 7G \a5  
    E xls_oSp  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 Hh1]\4D,4  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 x<'<E@jpU;  
    m}$7d5  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) j%`% DQ  
    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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