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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
    O/N@ Gz[g%  
    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?
    l_MF9.z&  
    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。
    4H]~]?F&  
    GdlzpBl  
    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。 O^L#(8bC  
    ;/79tlwq  
    yPmo@aw]1  
    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。 [#3*R_#8R  
    Ocp`6Fj  
    zT< P_l  
    WxrG o o^  
    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。 YTk"'q-  
    各部分如下:
    5L!cS+QNU  
    ACON NB PICKUPS d siQ~ [   
    |GLh|hr  
    END 2K~<_.S  
    li +MnLt  
    PANT gd,3}@@SH  
    *%#Sa~iPo  
    END o]jPG  
    |Q\O% cb  
    AANT F3Y/Miw  
    dU"ca|u  
    END <8,,pOb  
    $.0l% $7  
    (other directives) S!r,p};  
    4]P5k6 nV  
    SYNOPSYS NPASS CBrC   
    d7 W[.M$]  
    用于多重结构工作 #=81`u  
    ulAOQGZ  
    `J v~.EF%  
    R?E< }\!  
    变量参数定义 kHhxR;ymA7  
    GLpl  
    -KA Y  
    ~#SLb=K   
    评价函数定义 #<k L.e[  
    0g{`Qd  
    Mcfqo0T-  
    =uil3:,[S  
    4b/>ZHFOF;  
    vWh]1G#'p[  
    开始优化
    "+{>"_KV  
    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。 gT&s &0_7  
    t"Tv(W?_  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: %={[e`,  
    PANT        ;定义变量参数 W)z@>4`Bb  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 "WfVZBWG$  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm U1y8Y/  
    VY 2 TH M!D&a)\  
    VY 3 TH 20 3 50='>|b  
    VY 5 TH 3X>x`  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 RO!em~{D*  
    END h|Ah\P?o  
    ,l )7]p*X  
    AANT        ;定义像差 N, SbJ Z  
    AEC                ;自动边缘控制 j0q:i}/U,  
    ACC                ;自动中心厚度控制 BufXnMh.  
    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 DPg\y".4Y&  
    GNR .5 1 3 2 .5     s)BB(vQ]6  
    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 0n)99Osq(u  
    GNR .5 1 3 2 1 *2^+QKDG  
    GSR .5 5 2 1 0 Zjq(]y  
    GSR .5 5 2 3 0 g=)OcTd#  
    GNR .5 1 2 1 1 h( V:-D  
    GNR .5 1 2 3 1 CxbGL  
    END HD~o]l=H  
    !+H)N  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 /JGET  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 d$}!x[g$Z  
    }|9!|Q  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) C &~s<tcn  
    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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