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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
    Szb#:C  
    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?
    A0A]#=S  
    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。
    Y}n$s/O:u8  
    Q7{/ T0  
    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。 8*7,qX  
    (+iOy/5#u  
    C1M @;  
    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。 NB.s2I7  
    xNAa,aMM  
    \46 'j.  
    |ctcY*+  
    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。 \F'tl{'\@  
    各部分如下:
     yh'uH  
    ACON NB PICKUPS R2Y.s^  
    yh'P17N|q  
    END VUQx"R9-  
    X$0&tmum  
    PANT 4?c4GT9(6S  
    g.]S5(  
    END ?]]7PEee*  
    voitdz  
    AANT K1oSoD8c  
    ,| Zkpn8  
    END ?E6 C|A$I  
    0)0,&@])7  
    (other directives) VX+:C(m~  
    M/LC:,  
    SYNOPSYS NPASS P:QSr8K  
    SKdh!*G  
    用于多重结构工作 Rch?@O#J  
    ~6!TMVr  
    J};=)xLX;  
    (DTXc2)c  
    变量参数定义 \-nbV#{  
    U^~jB= =]  
    =K8z8K?  
    &~&nJr  
    评价函数定义 ?Mj@;O9>'  
    .?NraydwV  
    7@u:F?c  
    lG/h[  
    4RDdfY\%u  
    .% {4B,d$  
    开始优化
    cd3;uB4\,  
    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。 M\L^ Wf9  
    uk<JV*R=  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: )W0z  
    PANT        ;定义变量参数 0NFYFd-50  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 LR:meCOI  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm VPI;{0kh  
    VY 2 TH w\`u |f;Aq  
    VY 3 TH 20 3 IM8lA  
    VY 5 TH 6JUjT]S%  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 -8pQI  
    END 2)^gd  
    ]`H8r y2  
    AANT        ;定义像差 T^1]|P  
    AEC                ;自动边缘控制 90[?)s  
    ACC                ;自动中心厚度控制 #Ks2a):8  
    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 Y-y<gW  
    GNR .5 1 3 2 .5     >j}.~$6dj_  
    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 e)): U  
    GNR .5 1 3 2 1 ITr@;@}c]  
    GSR .5 5 2 1 0 J{qpGRQNa  
    GSR .5 5 2 3 0 )|Xi:Zd5>  
    GNR .5 1 2 1 1 FNgC TO%  
    GNR .5 1 2 3 1 @p$$BUb  
    END k*"FMJG_  
    ZMn~QU_5  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 rc()Eo50  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 I] vCra  
    :o=a@Rqx  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) j _p|>f<}  
    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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