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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
    ]oz>/\!  
    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?
     !a\HdQ  
    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、物或光瞳坐标、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。可以用灵活的权重从一组自动生成的光线中选择,也可以用您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之中的任何需要的平衡。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。
    U6wy^!_X9  
    U|.r -$|5P  
    PSD优化方法是强大的,因为该算法始终比DLS方法或DLS方法的其他变体算法收敛得更快。自动功能控制阻尼、二阶导数近似、导数增量、变量度量和边界条件。您很少需要输入除起始镜头、变量列表和评价函数定义之外的任何内容。 z[Qe86L  
    O[L#|_BnEO  
    ;o;ak.dTt  
    如何生成PSD算法的优化程序?可以使用交互式对话框也可以自己按照语法书写命令行。第一种方法中,优化程序的许多最有用的特性可以从MOM命令打开的交互式对话框中运行。这个特性为初学者提供了一种方便的方式来练习许多优化可能性,并且通过学习MOM生成的命令和数据,您可以快速地学习使用更快的命令模式运行所需的格式,这将是经验丰富的用户的首选。 #u+qV!4  
    }M"])B I  
    l O*  
    lgK5E *^  
    第二种方法通常在MACro编辑器中手动输入优化程序,并以所需的文件名保存。优化程序被分成几个部分,必须按顺序输入。顺序不重要,但是不能使用与优化无关的命令来中断序列。如果这样做,当您重新输入其他部分时,程序将重新初始化所有的优化设置。 vg@5`U`^h  
    各部分如下:
    GcA|JS=>  
    ACON NB PICKUPS 9M1DE  
    … c68y\  
    END (d,O Lng  
    Q3$DX, 8?  
    PANT [h&s<<# D  
    … 20haA0s  
    END SS8$.ot  
    4s'%BM-r-  
    AANT {(asy}a9K  
    … IZ^:wIKo{  
    END omPxU2Jw  
    73]t5=D:  
    (other directives) c3c3T`B  
    0 "TPY(n  
    SYNOPSYS NPASS … r| \""  
    Fo%`X[?  
    用于多重结构工作 L})*ck  
    Uugq.'>  
    :J x%K  
    *V+,X  
    变量参数定义 \UM&|yk:  
    p15dbr1  
    <}c7E3Uc  
    (Jj xrZ+L  
    评价函数定义 HFF rS%  
    8r@GoG>  
    P\{s C6E  
    7PUy`H,&  
    s`[V{1m,  
    +7 j/.R  
    开始优化
    )$a6l8  
    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。 i&%dwqp  
    >XRf= :3  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: cG@W o8+  
    PANT        ;定义变量参数 "WXUz  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 -*ZQ=nomN  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm -{z[.v.p  
    VY 2 TH $3ZQ|X[|+  
    VY 3 TH 20 3 t.O~RE  
    VY 5 TH _F4=+dT|  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 yzL9Ic  
    END #u\~AO?h  
    .A6pPRy e  
    AANT        ;定义像差 U;u4ey  
    AEC                ;自动边缘控制 Q[H4l({E  
    ACC                ;自动中心厚度控制 K9VP@[zbJ  
    GSR .5 5 3 2 0     ;0.5和5为权重因子,在轴上校正色差2的3条弧失光线 =eDC{/K  
    GNR .5 1 3 2 .5     0HbCT3g.  
    GNR .5 1 3 2 .7    ;0.5和1为权重因子,在0.7视场校正色差2的3条光线网格 U%#Vz-r  
    GNR .5 1 3 2 1 -y3[\zNe  
    GSR .5 5 2 1 0 };Df ><  
    GSR .5 5 2 3 0 jJ2{g> P0P  
    GNR .5 1 2 1 1 ,qV7$u  
    GNR .5 1 2 3 1 j!;E>`g  
    END $ER$|9)KD  
    jG}nOI  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 }&s |~  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 KZ65# UVX  
    GN5*  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) :8N by$#V  
    2 D.C. Dilworth "Automatic Lens Optimization: Recent Improvements", SPIE 554, 191, (1985).
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    共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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