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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
    R~<N*En~  
    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?
    +'F;\E  
    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。
    #N{]  
    IIk_!VzT  
    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。 j26i+Z  
    n%Oi~7>  
    (Jp~=6&lKf  
    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。 -jQ*r$iRE  
    YNr5*P1  
    Y e0,0Fpw  
    t{;2$z 0  
    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。 _hnsH I!oD  
    各部分如下:
    P" c@V,.  
    ACON NB PICKUPS RO3LZBL  
    (bm^R-SbB  
    END UfW=/T  
    |v+z*}fKw  
    PANT fW = N  
    . 0dGS  
    END . !1[I{KU  
    (KI9j7  
    AANT w4fKh  
    |E~c#lV  
    END %9YY \a {  
    XPhP1 ^>\  
    (other directives) Jm!,=} oP'  
    d&3"?2 IQ  
    SYNOPSYS NPASS ss-W[|cHU  
    H&-3`<  
    用于多重结构工作 Gf8^nfr  
    $9%F1:u  
    NX\AQVy9  
    NV5qF/<M  
    变量参数定义 /? %V% n  
    sOqFEvzo1%  
    9!Av sC9  
    ~d7t\S  
    评价函数定义 RUY7Y?  
    SM~~:  
    RKLE@h7[?  
    DN:| s+Lz  
    B}[CU='P*  
    vom3 C9o  
    开始优化
    )>2L(~W  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 :uo)-9_  
    fXWy9 #M  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: <T>s;b  
    PANT        ;定义变量参数 "{8j!+]4i  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 {.Qv1oOa  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm H!*ypJ  
    VY 2 TH OROvy  
    VY 3 TH 20 3 /KvJjt'8  
    VY 5 TH .I_atv  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 ezw*Lo!  
    END =rymd3/  
    x8aOXN#w}  
    AANT        ;定义像差 ?OW!D?  
    AEC                ;自动边缘控制 ]Ea-MeH  
    ACC                ;自动中心厚度控制 CUJq [  
    GSR .5 5 3 2 0     ;0.5和5为权重因子,在轴上校正色差2的3条弧失光线 )l9KDObis  
    GNR .5 1 3 2 .5     4Q!A w  
    GNR .5 1 3 2 .7    ;0.5和1为权重因子,在0.7视场校正色差2的3条光线网格 ,>aa2  
    GNR .5 1 3 2 1 r10VFaly  
    GSR .5 5 2 1 0 -ED} 6E  
    GSR .5 5 2 3 0 * WV=Xp  
    GNR .5 1 2 1 1 Z,"4f*2  
    GNR .5 1 2 3 1 \v&zsv\B@  
    END X$KTsG*  
    a4UwhbH  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 q\@_L.tc[  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 &|Wqzdo?#  
    %}(` ?  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) $y6 <2w%b  
    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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