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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
    .y^T 3?}I  
    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?
    Zg/ ],/`  
    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。
    {<L|Z=&k`  
    Hwiftx  
    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。 N5|wBm>m  
    *D:uFo,xn  
    Lu9`(+  
    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。 @r9[&  
    IXof- I%8  
    [s&0O<Wv  
    uL9O_a;!  
    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。 Yrmd hSY  
    各部分如下:
    s]Qo'q2  
    ACON NB PICKUPS =v49[i  
    ;QqC c!b  
    END p n(y4we  
    #bmbK{[  
    PANT -i*]Sgese  
    8 GW0w  
    END  [kL`'yi  
    _8&a%?R@W  
    AANT iNv"!'|  
    CjZIBMGc  
    END WIYWql>*  
    lCiRvh1K  
    (other directives) [VY265)g  
     RR[1mM  
    SYNOPSYS NPASS ~R  C\  
    `*w!S8}m;  
    用于多重结构工作 _l{_n2D-  
    O2N~&<^  
    ~__rI-/_  
    Gc2:^FVlh  
    变量参数定义 (=t41-l  
    =} flmUv~  
    KkyZd9  
    %hN7K  
    评价函数定义 rB}2F*eT  
    }Wz[ox9b  
    t 4>\ ;  
    n7(/ml+Q_  
    iPdR;O'  
    mG.H=iw  
    开始优化
    bD<hzOa  
    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。 mt}3/d  
    /A1qTG=Br  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: ,)Z1&J?  
    PANT        ;定义变量参数 -I.BQ  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 W #V`|JA  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm aqKrf(Rv  
    VY 2 TH $<F9;Z  
    VY 3 TH 20 3 wH]Y1 m  
    VY 5 TH (gjCm0#_%  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 L&G5 kY`  
    END w<Ot0&&  
    rH9[x8e  
    AANT        ;定义像差 k]~|!`  
    AEC                ;自动边缘控制 g4}K6)@  
    ACC                ;自动中心厚度控制 5;X3{$y  
    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 g^[BnP)I  
    GNR .5 1 3 2 .5     )Ag{S[yZ  
    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 >N-l2?rE  
    GNR .5 1 3 2 1 x/uC)xm  
    GSR .5 5 2 1 0 /kNSB;  
    GSR .5 5 2 3 0 QS%t:,0lp  
    GNR .5 1 2 1 1 tG*HUN?*  
    GNR .5 1 2 3 1 Y;#H0v>E  
    END =PYS5\k  
    F&$~]R=&  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 A?"/ >LM  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 q*7:L  
    g<^-[w4/  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) rn RWL4  
    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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