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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
    <1K: G/!  
    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?
    }{PtQc6RL!  
    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。
    W| eG}`  
    nr%^:u  
    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。 M4]|(A  
    E 4(muhY  
    Xc<9[@  
    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。 6iS+3+  
    dTNgrW`4  
    SaScP  
    RLr-xg$K-t  
    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。 N1t:i? q&  
    各部分如下:
    >@\-m  
    ACON NB PICKUPS KWkT 9[H  
    … +DDvM;31w  
    END !T1i_  
    B9 {DO  
    PANT g7ROA8xu  
    … p#I1l2nE  
    END &Vm[5XW  
    s;)tLJ!  
    AANT m)2U-3*iX  
    … 7tnzgtal  
    END 4WnxJ]5`  
    Y`RfE  
    (other directives) 79fg%cSb  
    cZ,_O~  
    SYNOPSYS NPASS … ot6 P q}  
    mcracj[ B  
    用于多重结构工作 !pXz-hxKT  
    6C5qW8q]u3  
    =ye}IpC*M  
    Tj#XsD?J  
    变量参数定义 N:zSJW`1  
    Melc -[  
    h Nwb.[  
    Rx<F^J  
    评价函数定义 Lr&tpB<  
    'LI)6;Yc  
    f# + h_1#  
    h)8_sC  
    ' ga2C\)  
    lUz@Em  
    开始优化
    }Z=Qy;zk  
    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。 W_EN4p~J  
    .:/@<V+K  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: Ky|0IKE8Z  
    PANT        ;定义变量参数 ^m9cEl^:nQ  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 Y]Q*I\X  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm Wov_jVdN\  
    VY 2 TH H9?~#GPb  
    VY 3 TH 20 3 Ws@s(5r  
    VY 5 TH l+,rc*-j0  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 ySZ)yT  
    END cPSpPx  
    Q[^d{e*l  
    AANT        ;定义像差 4RNzh``u  
    AEC                ;自动边缘控制 d+;~x*  
    ACC                ;自动中心厚度控制 J)_ 42Z  
    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 ,\b5M`<c  
    GNR .5 1 3 2 .5     %qhaVM$]  
    GNR .5 1 3 2 .7    ;0.5和1为权重因子,在0.7视场校正色差2的3条光线网格 7y&`H  
    GNR .5 1 3 2 1 r+2dBp3  
    GSR .5 5 2 1 0 :#vrNg(M  
    GSR .5 5 2 3 0 jC=_>\<|X*  
    GNR .5 1 2 1 1 Wj0([n  
    GNR .5 1 2 3 1 (H7q[UG|  
    END t s&C0  
    h";sQ'us  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 n@f@-d$m\<  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 uU0'y4=  
    GzX@Av$  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) ;nbvn  
    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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