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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
    B2Y.1mXq  
    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?
    EA>.SSs!  
    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。
    JS^DyBXc  
    r YKGX?y  
    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。 L7buY(F(  
    j AOy3c  
    lr~ |=}^  
    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。 4z( B`t~7  
    g{6jN  
    yjL+1_"B  
    %AA&n*m  
    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。 S._2..%G  
    各部分如下:
    z6@8IszU  
    ACON NB PICKUPS (Q=o 9o:b  
    4!!PrXE  
    END iZy>V$Aq  
    8bdO-LJ9  
    PANT Jk>vn+q8P^  
    }WIkNG4{Z  
    END E|c(#P{  
    UMRFTwY  
    AANT i,<'AL )  
    ;hDk gp  
    END NJsaTBT  
    2sIt~ Gn  
    (other directives) &Ril[siw  
    }p*|8$#x"  
    SYNOPSYS NPASS &mVClq  
    6H'A]0  
    用于多重结构工作 *Igb3 xK%  
    W.[!Q`  
    \;~Nj#  
    jdJTOT  
    变量参数定义 ;LP3  
    d%0Gsga}  
    UU>+b:  
    v; i4ZSV^A  
    评价函数定义 . KLEx]f.  
    |3e+ K.  
    ]?1_.Wjtt  
    bKsjbYuo  
    3f^Pr  
    fV>d_6Lf}  
    开始优化
    hJ`Gu7  
    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。 ;]grbqXVE  
    i%.NP;Qq]M  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: Oe\(=R  
    PANT        ;定义变量参数 q{9 \hEeb  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 q( ~rk  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm xAd@.^  
    VY 2 TH ?lD)J?j  
    VY 3 TH 20 3 46NuT]6/4  
    VY 5 TH [yN+(^ i  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 \_,p@r]Q  
    END /J-'[Mc'D[  
    >Vt2@Ee  
    AANT        ;定义像差 tIDN~[1  
    AEC                ;自动边缘控制 1}la)lC  
    ACC                ;自动中心厚度控制 IXtG 36O  
    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 !i-t6f  
    GNR .5 1 3 2 .5     8&8!(\xv  
    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 ~) _Nh  
    GNR .5 1 3 2 1 Hh;lT  
    GSR .5 5 2 1 0 5GScqY,aB  
    GSR .5 5 2 3 0 ;dUKFdKH}  
    GNR .5 1 2 1 1 V4jMx[   
    GNR .5 1 2 3 1 .5a>!B.I  
    END ].xSX0YQ%  
    ;GG,Z#\m  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 >D!R)W`  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 *]U`]!Esp  
    +_fFRyu>  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) '(B -{}l  
    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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