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
>Psq" Xj 初始结构透镜为C9L1，其扩展名为.RLE。选择保存路径为C:\Synopsys\Dbook\。 }>V=J aG
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： ]'$:Y
.L]5,#2([ 图1 初始透镜结构（改善前）
+wQ}ZP& 从图1得出初始镜头结构的光程差为0.10000个波长。
{JF"PAS7 在CW窗口键入：MMF,选择“Multicolor”选项，然后点击“Execute”，得到MTF分布图，如图2所示。
F/3L^k] 图2 初始镜头结构（改善前）的MTF
}w-M . 初始透镜使用的是WAP 3(广角光瞳WAP 3选项调节每个视场角上YMP1值和XMP1值来控制光瞳尺寸和形状)，现在对系统进行调整。 dczSW ]%
代码如下： PZlPC#E-
CHG ！改变透镜 # s7e/GdKb
WAP 1 ！定义广角光瞳，保持入射光束半径为YMP1对于所有视场角恒定，测量垂直于主光线。 %~,Fe7#p
19 UMC -0.14286 ！求出在表面19的曲率，并给出相对于光轴的近轴轴向边缘光线角U的规定值。角U的 Hi*|f!,H?
正切值为1/(2*FNUM)=0.14286,这里的F数为3.5，减号表示光线角度为负。 eKZS_Q d
CFREE ！移除光阑处的孔径 AlkHf] oB
END ！必须以END结束，与CHG呼应 lcgG5/82
# z7yoP
优化程序代码如下： C
,|9VH
PANT ！参数输入 0rm(i* Q
VLIST RAD ALL ！改变所有表面半径；RAD变量不用于平面； #9~,d<H
VLIST TH ALL EXCEPT 1 LB2 ！除表面1和表面20外，改变剩余表面的厚度TH；LB2是指倒数第二个表面 L
4Z+8*
VLIST GLM 3 5 7 9 12 14 16 18 ！改变表面3,5,7,9,12,14,16,18的玻璃模型，GLM变量用于被定义的表面 (U_HX2f
END ！必须以END结束，与PANT呼应 ]lqZ9rO
AANT ！
像差输入；
!hHX8TD^J AEC ！自动控制玻璃元件和空气间隙的边缘羽化，防止边缘厚度太薄.默认值为1mm厚度,权重为1；即应使边缘厚度不小于1mm；
6NHP/bj<1V ACC ！自动控制玻璃元件的中心厚度，防止中心厚度太厚，默认值为1英寸，权重为1； 即应使透镜中心厚度小于25.4mm；
aAG']y }[h]z7e2S M 89.6 1 A TOTL ！控制透镜总长,89.6-目标值，1-权重，A-添加，TOTL-总长
g1 .u1} lnLy"f"zV M 0 50 A GIHT ！控制全视场畸变，等于高斯像高(GIHT)减去全视场的主光线高度(Y坐标)；0-目标值，
99CK [G S P YA 1 50-权重，A-添加，GIHT-高斯像高，S-减去，P- 主波长，YA-Y坐标，1-全视场
FK`:eP{ >Gk<a M 0 50 A GIHT ！控制0.8视场畸变，等于高斯像高(GIHT)乘以常数0.8，然后减去0.8视场的主光线高度；
rK`^ A MUL CONST 0.8
Q
w - z S P YA .8
{ 9.UeVz o4Cq /K M 0 50 A GIHT ！控制半视场畸变，等于高斯像高(GIHT)除以常数2，然后减去0.5视场的主光线高度；
h.KgHMV` DIV CONST 2
;Krb/qr4_ S P YA .5
+
#E?) #y[omla8 M 0 20 A P HH .7 ！控制0.7视场远心，即0.7视场的主光线与光轴平行；0-目标值，20-权重，A-添加，P-主波长，HH-光线经表面折射后，在Y-Z平面内的光线投影的正切；0.7-视场值；
M 0 20 A P HH 1 ！控制全视场远心
,2 +d+Zuh MNb9 ~kM
GSO 0 0.1 5 M 0 !校正0视场弧矢面中产生的光线网格OPD像差;0-孔径权重占比，0.1-权重，5-光线数， M-多色，0-视场
CDsl) GNO 0 0.05 4 M .7 !校正0.7视场光线网格OPD像差；
T?6<1nU) GNO 0 0.05 4 M 1 !校正全视场光线网格OPD像差；
%lGOExV% END !必须以END结束，与AANT呼应
!$>b}w ' :]CL}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；
|v 5
ge3- SYNO 30 !迭代次数为30次；SYNO是SYNOPSYS的简写；
8 { =ha \8s:I+[HH 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：
[{Q$$aV1 [attachment=98330]
0a #v}w^ * 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。
(E&M[hH+ 透镜明显被改善，如图3所示：
S]~5iO_bst 
qu dY9_ 图3 运行优化，模拟退火后的透镜
ZGsd cnz 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：
V2M4g m%>}T 75C^ 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；
然后重新优化。结果表明透镜的表面14可被移除。
$`ptSR 移除元件后，再删除CHG文件，注释掉AED行。并将优化代码中的变量VLIST GLM 3 5 7 9 12 14 16 18改成VLIST GLM ALL（因为透镜表面都已经重新编号了，使用VLIST GLM ALL，可以改变所有已经是玻璃模型的元件。）进行优化，并进行模拟退火优化，最终结果如图4所示：
0Q?%B6g$m[ 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。
%#eQN
~ 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：
=Y6 W
Qf 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；
T!>h Pg 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：
W[
W)q%[) 
_~ei1
G.R 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。
