本例通过介绍激光束聚焦的例子来具体说明下parameter optimization这样一个优化工具的使用方法。 LQ% `c
前边我们已经多次提到过parameter run这样一个工具。这个工具是通过连续改变参数来得到相应变化的结果,从而考察光学系统中某个参数对结果的影响。 7z-[f'EIUI
而今天介绍的parameter optimization这样一个工具却是相反。我们要得到希望的结果,从而优化出合适的某几个参数。 :EyD+!LJ
本例中我们选择光源为准直的高斯光束,并使用了一对透镜来对高斯光束聚焦。透镜组的位置及焦距确定后,我们为了得到最优的聚焦光斑(聚焦光斑半径最小),需要优化这对透镜的每个面的曲率半径。 )e{}V\;q
四个面的初始曲率半径设置为-25mm,25mm,25mm,25mm,设定优化目标为聚焦光斑半径为0,即优化目标的光斑半径越小越好,优化算法选择局部优化中的下降的单纯形算法,即可开始优化,经过222步的优化计算后,结果收敛,得到了四个曲面的曲率半径分别为12.826mm, -29.731mm, -15.686mm, -21.297mm。并且优化后的聚焦光斑半径仅为2.05um。 Ho%CDz
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因此parameter optimization这个工具可以帮助我们得到要优化设计的结构参数。如果需要的话,仿真和优化过程中我们还可以考虑干涉,衍射,像差效应。另外也可以对波动光学进行优化及性质测定。当然本例中优化的是几个面的曲率半径,另外也可以将位置(比如两个面间的距离)加入进来作为需要优化的参数。当然了,相应的优化时间也会有所增加,这也是必然的。