相信很多的
光学设计师,在设计的时候,会遇到这样一个问题:有时候
软件在
优化的时候,可能某个光学
参数或权重设置不合理,甚至在正常优化的过程中,也会出现
光线追迹失败情况。
6_`Bo% #zsaQg,
B 这个时候,我们该怎么办呢?有些
光学设计师会说,返回到前一设计阶段。但是有时候,我们设计的时候,不一定在每一步都保存一次。另外一种情况,我们设计出现光线追迹失败,即使返回到前一步骤,多次修改目标参数或评价函数,仍然出现光线追迹失败。那我们该怎么办,去寻找一个初始
结构,重新开始设计么?可能你的设计任务时间很短,那怎么办?首先,让我们来分析,为什么会产生光线追迹失败的原因?
&{j!!LL F3bTFFt 光线不能追迹的原因有两个:错误的圆锥
曲线(MCS),或全反射错误(TIR)。在这两种情况下,失败都与平方根有关。无论软件的代码是如何编写的,但是要解一个二阶方程,就需要一个根。如果交点计算的根参数为负,则发生MCS错误。如果折射方程的根是负的,那就是TIR错误。
v< P0f"GH fw&*;az 无论哪个光学软件都要计算这些参数——如果结果为负,则丢弃结果,并中止该过程。但是参数的值包含有用的信息。例如,如果这个值恰好为零,交点方程就会把光线准确地放在球面的切点上。如果折射率参数为零,光线的折射角正好是临界角。通过这个
原理,
SYNOPSYS光学设计软件可以自动
修复这个问题。当程序发现光线在评价函数计算失败, 它会记住所涉及的光线,然后创建另一个只包含单个量的评价函数,即为负的参数,并给出一个小的正目标值作为目标。然后,使用与前面指定的相同的设计变量,在后台运行快速优化。错误的参数很快就变得越来越小,只要它达到一个正值,优化就结束了,原来的评价函数就恢复了。然后整个过程重新开始,违规的光线就会正确地追迹。当然,可能还有其他光线仍然追迹失败,但它们通过再次点击SYNOPSYS光学设计软件的新工具栏按钮来很容易纠正.单击该按钮一两下通常会按照最初的预期启动优化,从而节省大量时间。
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U`6|K$@ 光线失效校正
实例软件追迹失效图片
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