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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 正序阅读 楼主  发表于: 2019-05-09
    摘自User's Manual 10.0节
    AQc9@3T~Bi  
    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?
    )=0@4   
    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。
    4c.!^EiV  
    / 6DW+!  
    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。 }IKU^0M9<T  
    <_4'So>  
    jW}hLjlN  
    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。 [Fr <tKtB  
    ~sCdvBA  
    6h\; U5  
    ;Udx|1o  
    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。 Gk|T1%  
    各部分如下:
    gyC Xv0*z  
    ACON NB PICKUPS |(9l_e|  
    :/;;|lGw  
    END %O>_$ 4q  
    Angt=q  
    PANT m .^WSy  
     Lvn+EM  
    END ` )~CT  
    U#4>GO;A  
    AANT 59(} D'lw>  
    $u,`bX  
    END Kq:vTz&<  
    7#9fcfL  
    (other directives) '^.3}N{Fo  
    *(nu0  
    SYNOPSYS NPASS Z'c9xvy5  
    h9+ 7 6  
    用于多重结构工作 YKa9]Q  
    +)7h)uq  
    qn` \g  
    qvRs1yr?q  
    变量参数定义 4n2*2 yTg  
    8b+%:eJ  
    l D]?9K29  
    N\ zUQ J  
    评价函数定义 -4S4I  
    8|rlP  
    D*)"?L G  
    v0+$d\mP4<  
    p[D,.0SuC  
    h ?+vH{}j  
    开始优化
    aOW$H:b  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 E1|:t$>Ld  
    )'`@rq!  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: 4pFoSs?\  
    PANT        ;定义变量参数 a.SxMF  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 ;vgaFc]  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm ^L's45&_  
    VY 2 TH xc$jG?83#  
    VY 3 TH 20 3 f_ > lz  
    VY 5 TH R9%"Kxm  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 C0'_bTfB  
    END Oa7jLz'i  
    *g 2N&U  
    AANT        ;定义像差 'k9 1;T[  
    AEC                ;自动边缘控制 ~ "WN4  
    ACC                ;自动中心厚度控制 2QV|NQSl  
    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 wmFS+F4`2  
    GNR .5 1 3 2 .5     J|dj`Z ?  
    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 -2y>X`1Y  
    GNR .5 1 3 2 1 <VmEXJIk  
    GSR .5 5 2 1 0 s!/Q>A  
    GSR .5 5 2 3 0 (e[8`C  
    GNR .5 1 2 1 1 ((]Sy,rdk  
    GNR .5 1 2 3 1 stlkt>9  
    END :-1 i1d  
    e}W|wJ):j@  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 +L#Q3}=s  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 6 Y}Bza  
    }<G#bh6;Q  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) (hIy31Pf  
    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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