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    [原创]SYNOPSYS代码详解(不同优化程序对镜头的改善) [复制链接]

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    离线小火龙果
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-02-17
    使用不同优化程序来改善透镜设计
    参考Donald Dilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomous computational methods and techniques》书中第九章
    0+O)~>v  
    初始结构透镜为C9L1,其扩展名为.RLE。选择保存路径为C:\Synopsys\Dbook\。 V9"Kro  
    在CW窗口键入:SYNOPSYS AI>FETCH C9L1,并点击“Enter”键。然后点击PAD按钮得到二维图,如图1所示: \PzC:H  
    )\uy 0+b  
    图1 初始透镜结构(改善前)
    sp[nKo ^  
    从图1得出初始镜头结构的光程差为0.10000个波长
    _c%]RE  
    在CW窗口键入:MMF,选择“Multicolor”选项,然后点击“Execute”,得到MTF分布图,如图2所示。
    CS cM;U=  
    )%C482GO-  
    图2 初始镜头结构(改善前)的MTF SGH"m/ e  
    初始透镜使用的是WAP 3(广角光瞳WAP 3选项调节每个视场角上YMP1值和XMP1值来控制光瞳尺寸和形状),现在对系统进行调整。 amGQ!$] %#  
    代码如下: 5SX0g(C  
    CHG               !改变透镜 `NV =2T  
    WAP 1            !定义广角光瞳,保持入射光束半径为YMP1对于所有视场角恒定,测量垂直于主光线 x#| P-^  
    19 UMC -0.14286   !求出在表面19的曲率,并给出相对于光轴的近轴轴向边缘光线角U的规定值。角U的 @l&5 |Cia  
                                        正切值为1/(2*FNUM)=0.14286,这里的F数为3.5,减号表示光线角度为负。 mCtuyGY  
    CFREE             !移除光阑处的孔径       <l5{!g  
    END                 !必须以END结束,与CHG呼应 @?K(+BGi  
    )G ,LG0"-  
    优化程序代码如下: G4s!q1H  
    PANT                                                     !参数输入 AY0o0\6cw  
    VLIST RAD ALL                                      !改变所有表面半径;RAD变量不用于平面; \XMl8G  
    VLIST TH ALL EXCEPT 1 LB2                  !除表面1和表面20外,改变剩余表面的厚度TH;LB2是指倒数第二个表面 YFLWkdqAY  
    VLIST GLM 3 5 7 9 12 14 16 18             !改变表面3,5,7,9,12,14,16,18的玻璃模型,GLM变量用于被定义的表面 U%_a@&<  
    END                                                       !必须以END结束,与PANT呼应 +F 6KGK[  
    e\.|d<N?  
    kOR%<#:J  
    AANT   !像差输入; Q-}oe Q  
    AEC            !自动控制玻璃元件和空气间隙的边缘羽化,防止边缘厚度太薄.默认值为1mm厚度,权重为1;即应使边缘厚度不小于1mm; t2+m7*76  
    ACC            !自动控制玻璃元件的中心厚度,防止中心厚度太厚,默认值为1英寸,权重为1; 即应使透镜中心厚度小于25.4mm; G`mC=*M a;  
    nH% /  
    M 89.6 1 A TOTL      !控制透镜总长,89.6-目标值,1-权重,A-添加,TOTL-总长 guSgTUJ}  
    F f& VBm  
    M 0 50 A GIHT                !控制全视场畸变,等于高斯像高(GIHT)减去全视场的主光线高度(Y坐标);0-目标值, +zs;>'Sf  
    S P YA 1                     50-权重,A-添加,GIHT-高斯像高,S-减去,P- 主波长,YA-Y坐标,1-全视场 \I,<G7!0  
    d2.eDEOsC  
    M 0 50 A GIHT                !控制0.8视场畸变,等于高斯像高(GIHT)乘以常数0.8,然后减去0.8视场的主光线高度; 5jy>)WqK  
    MUL CONST 0.8       h+.^8fPR   
    S P YA .8 /R k5n  
    sj. eJX"z  
    M 0 50 A GIHT                !控制半视场畸变,等于高斯像高(GIHT)除以常数2,然后减去0.5视场的主光线高度; wGISb\rr  
    DIV CONST 2 V}9wx%v  
    S P YA .5 5 qG7LO.  
    |=38t8Ge&  
    M 0 20 A P HH .7       !控制0.7视场远心,即0.7视场的主光线与光轴平行;0-目标值,20-权重,A-添加,P-主波长,HH-光线经表面折射后,在Y-Z平面内的光线投影的正切;0.7-视场值;
    I U 4[}x  
    M 0 20 A P HH 1          !控制全视场远心 ;=)CjC8)  
    Rl3KE)<  
    GSO 0 0.1 5 M 0      !校正0视场弧矢面中产生的光线网格OPD像差;0-孔径权重占比,0.1-权重,5-光线数, M-多色,0-视场 %DPtK)X1  
    GNO 0 0.05 4 M .7   !校正0.7视场光线网格OPD像差; ]pb;q(?^  
    GNO 0 0.05 4 M 1    !校正全视场光线网格OPD像差; r-Z'  
    END                          !必须以END结束,与AANT呼应 N4fuV?E`  
    ZQl[h7c/N  
    SNAP                      !每迭代一次PAD更新一次;SNAP是SNAPSHOT的简写,用来设置PAD更新频率; 1Q?hskL  
    SYNO 30                      !迭代次数为30次;SYNO是SYNOPSYS的简写; a+weBF#Z  
    aQFYSl  
    优化完成以后,然后进行模拟退火(55,2,50)优化。点击图标 打开对话框进行退火设置,如下图: "VcGr#zW  
                                       [attachment=98330] rIge6A>I  
    数字55表示起始温度;数字20表示冷却速率;数字50表示优化次数;Quiet表示开启安静模式,避免在命令窗口上将有大量数据滚动。 ,=oq)Fm]  
    透镜明显被改善,如图3所示: \~y>aYy  
    NZeIqhj  
    4G_dnf_  
    图3 运行优化,模拟退火后的透镜
    yo (&~r  
    接下来,运行自动删除元件功能AED,将AED一行指令添加到PANT 指令之前,如下: '` [nt25N  
    [mWo&Ph[-  
    AED 3 Q 3 18 !自动寻找表面3与表面18之间的元件删除,使元件移除后对评价函数的影响最小;第一个参数3表示将优化结果保存在透镜库3中;Q-安静模式;3-表面3;18-表面18;
    &g) `  
    然后重新优化。结果表明透镜的表面14可被移除。 L<8y5B~W  
    移除元件后,再删除CHG文件,注释掉AED行。并将优化代码中的变量VLIST GLM 3 5 7 9 12 14 16 18改成VLIST GLM ALL(因为透镜表面都已经重新编号了,使用VLIST GLM ALL,可以改变所有已经是玻璃模型的元件。)进行优化,并进行模拟退火优化,最终结果如图4所示:
    %Si3t2W/  
    tinN$o Xy  
    图4 在优化程序中用AED移除元件,并使用模拟退火优化
    AED功能每运行一次,就会自动删除一个元件。 A%+~   
    接下来,运行自动插入元件功能AEI,将AED一行指令改变成AEI指令,如下: \=yg@K?"AJ  
    AEI 3 3 17 0 0 0 20 1 !自动在表面3和表面17之间寻找最佳元件位置并插入元件;3-将优化结果保存在透镜库3中;3-透镜表面3;17-表面17;0-FLAG标志;0-起始半径;0-起始厚度;20-温度;1-冷却;
    &,$A7:  
    然后重新优化。结果表明在透镜的表面16插入了一个元件。接着注释掉AEI行,重新优化,然后退火。最终结果如图5所示: i7fpl  
    `$@1NL7>  
    y-sQ"HPN  
    图5 使用AEI插入新元件后,然后优化,退火得到的透镜
    AEI功能每运行一次,就会自动插入一个元件。  
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    elsaqueen 光币 +1 - 2020-02-18
     
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    离线coollwl
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-04-26
    谢谢楼主提供的资料,辛苦了!
    离线oxfocean
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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-10-23
    C9L1的宏哪里能找到啊