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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
    {D={>0  
    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?
    [>U'P1@ql  
    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。
    +Vl\lL -  
    wi|'pKG  
    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。 [u`v'*0d  
    < HlS0J9  
    fb0i6RC~&  
    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。 ?>92OuG%W?  
    @!1o +x  
    z' z_6]5  
    S8(Y+jgk;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。 S%uwQ!=O8  
    各部分如下:
    2f2Vy:&O_  
    ACON NB PICKUPS *UJ.cQ}  
    s{#rCc)  
    END 1MkQ$v7m  
    }1kT0*'L  
    PANT IH(]RHTp%  
    ecfw[4B`  
    END C2OBgM+  
    &66-0d+Sh  
    AANT ixm-wZI  
    Ro\ U T64  
    END :08b&myx  
    U$-Gc[=|  
    (other directives) j?<>y/IR  
    l.[S.@\=.  
    SYNOPSYS NPASS I.As{0cc  
    %Bn"/0,  
    用于多重结构工作 2l^hnog|  
    < Ih)h$8`  
    6b`3AAGU"  
    #29m <f_n  
    变量参数定义 b9`vYnLk  
    =]i[gs)B  
    W/e6O??O  
    m3[R   
    评价函数定义 T rK-XTev  
    i286 J.  
    as%@dUK?  
    `#J0@ -  
    {HoeK>rd  
    CCx_|>  
    开始优化
    "Bn8WT2?  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 Cb:}AQ=  
    Ilf;Q(*$>>  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: &/wd_;d^A  
    PANT        ;定义变量参数 Lh`B5  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 V&e 9?5@  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm EH1GdlhA  
    VY 2 TH qrdA4S  
    VY 3 TH 20 3 8);G'7O  
    VY 5 TH wN}@%D-[v  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 E^'f'\m  
    END jgpSFb<9F  
    "wqN,}bj\  
    AANT        ;定义像差 L F<{/c9,  
    AEC                ;自动边缘控制 X"hdCY%  
    ACC                ;自动中心厚度控制 0i|z$QRL~  
    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 * z85 2@  
    GNR .5 1 3 2 .5     yn`P:[v  
    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 9Kl:3C  
    GNR .5 1 3 2 1 bEvlk\iql  
    GSR .5 5 2 1 0 I!-"SuBy4J  
    GSR .5 5 2 3 0 GQ -fEIi{  
    GNR .5 1 2 1 1 ^qR2!fwm<  
    GNR .5 1 2 3 1 L<dJWxf?D  
    END "|k 4<"]  
    +wPXDN#R  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 'aV/\a:*  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 [T}Lq~  
    Hs6?4cgj  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) c2E*A+V#u  
    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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