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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程十四:更具挑战性的优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2018-09-07
    — 本帖被 cyqdesign 从 光学理论,设计与产业化 移动到本区(2018-12-29) —

    从平面平行的表面开始设计了一个七片透镜镜头,这个镜头很接近我们的设计要求。 该课程旨在展示PSD III优化算法的速度。

    在本课程中,我们将从相同的初始结构开始 - 但在这种情况下,我们希望四个视场都能实现高MTF,并将目录玻璃类型替换为前一课程的玻璃模型。 为了做到这一点,我们将使用自动实际玻璃插入程序ARGLASS

    这是输入:

        RLE                 ! The starting system. 启动系统

        ID TEST PSD III

        OBB 0 20 12.7

        WAVL CDF

        UNITS MM

        1 TH 5 GLM 1.6 50 2 TH 5

        3 TH 5 GLM 1.6 50 4 TH 5

        5 TH 5 GLM 1.6 50 6 TH 5

        7    TH 5 GLM 1.6 50

        8    TH 5

        9    TH 5 GLM 1.6 50

        10    TH 5

        11    TH 5 GLM 1.6 50

        12    TH 5

        13    TH 5 GLM 1.6 50

        14    TH 50

        15

        APS 7

        END

        PAD/U         ! Show the initial system. 显示初始系统

        PROJECT       ! Start a timer, then define a symbol, AWT, for the aperture weight启动计时器,然后为孔径权重定义符号AWT

        AWT: 0.5     ! almost equal weight over aperture孔径权重几乎相等

        QUIET         ! not showing everything on the monitor speeds things up在显示屏上没有显示F数的一切东西

        PANT          ! Define variables. 定义变量

        CUL 1.9       ! Set upper limit of 1.9 on index variables. 在折射率变量上设置上限1.9

        FUL 1.9

        VY 1 YP1       ! Vary the paraxial stop position. 改变了近轴光阑位置

        VLIST RAD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

        VLIST TH ALL

        VLIST GLM ALL

        END

        AANT                ! Start of merit function definition. 开始评价函数定义

        AEC

        ACC

        M 33 2 A GIHT

        GSR AWT 5 5 M 0     ! Note how weights are assigned to the several field points. 注意如何将权重分配给多个视场点

        GNR AWT 4 4 M .3   ! This creates a ray grid at the .3 field point这会在.3视场点处创建光线网格

        GNR AWT 4 4 M .6   ! These for the 0.6 field point这些为0.6视场点

        GNR AWT 5 4 M .75   ! These for the 0.75 field point这些为0.75视场点

        GNR AWT 4 4 M .8   ! These for the 0.8 field point这些为0.8视场点

        GNR AWT 4 4 M 1      ! Full field全视场

        END

        SNAP 100

        DAMP 1000

        SYNOPSYS 5

        SYNOPSYS 10

        SYNOPSYS 15

        SYNOPSYS 100

        ANNEAL 50 10

        LOUD           ! Restore output to the monitor将输出恢复到探测器

        MERIT?

        STORE 3           ! Store the results in the library. 将结果存储在库中

        ARGLASS 3 QUIET ! Start of ARGLASS input. 开始ARGLASS输入

        CAT S           ! Specify the Schott glass catalog. 指定Schott玻璃目录

        INCLUDE 1 TO 13 ! Do all surfaces.执行所有表面

        PREF           ! Only use preferred glass types仅使用首选玻璃类型

         SAFE           ! and environmentally safe glasses.环保玻璃

        GO               ! Execute ARGLASS. 执行ARGLASS

        PROJECT                         ! See how long the job took看看工作花了多长时间

         MOF M 0 40 80 0 Q 30 20 10      ! Calculate the MTF over field. 计算视场上的MTF

        作业运行约30秒,并产生此结果:

        RLE

        ID TEST PSD III                            180

         WAVL .6562700 .5875600 .4861300

         APS               1

         UNITS MM

         OBB  0.000000     20.00000     12.70000    -25.39490      0.00000      0.00000

        12.70000    0 AIR

           1 RAD     63.9324304819396   TH      6.13775631

           1 N1 1.82743442 N2 1.83402633 N3 1.84979432

           1 CTE   0.584000E-05

        1    GTB S    'N-LASF40        '

        2    RAD    121.4260973202004   TH      1.00000000 AIR

        3    RAD     38.9734739086511   TH     20.57680176

           3 N1 1.72508287 N2 1.72915286 N3 1.73846093

           3 CTE   0.581000E-05

        3    GTB S    'N-LAK34         '

        4    RAD     87.2688769717594   TH      1.01574402 AIR

        5    RAD     76.7614323395048   TH      3.26054685

           5 N1 1.72090550 N2 1.72827542 N3 1.74642643

           5 CTE   0.940000E-05

        5    GTB S    'N-SF10          '

        6    RAD     19.7361513224512   TH     21.84758786 AIR

        7    RAD    -29.7587962681538   TH      1.00000000

           7 N1 1.83649445 N2 1.84665729 N3 1.87209365

           7 CTE   0.846000E-05

        7    GTB S    'N-SF57          '

        8    RAD    -38.0771643426431   TH      1.00000000 AIR

        9    RAD    148.7057065172241   TH      6.45696908

           9 N1 1.91038602 N2 1.92285755 N3 1.95457944

           9 CTE   0.590000E-05

        9    GTB S    'N-SF66          '

        10    RAD     84.7349933920333   TH      1.28380951 AIR

        11    RAD    116.5460118813826   TH     25.45671730

          11 N1 1.64820928 N2 1.65159874 N3 1.65934342

          11 CTE   0.710000E-05

        11    GTB S    'N-LAK7          '

        12    RAD    -40.6054550188090   TH     18.94463076 AIR

        13    RAD     70.2471757058936   TH     25.49467569

          13 N1 1.84254602 N2 1.85024035 N3 1.86897227

          13 CTE   0.737000E-05

        13    GTB S    'N-LASF9         '

        14    RAD     73.0342740343945   TH     16.56312158 AIR   15 CV      0.0000000000000   TH      0.00000000 AIR

        END

    ARGLASS功能允许您过滤一些选项,这过滤项会影响程序选择玻璃。 例如,您可能只需要便宜的玻璃或耐酸性良好的玻璃。 在本练习中,我们只想使用具有良好环境特性的类型。 这是选择的内容:

        --- ARGLASS 3 QUIET ! START OF ARGLASS INPUT.

        Lens number     3 ID TEST PSD III

         GLASS N-LASF40         HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   1; MERIT =   0.248127

         GLASS N-LAK34          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   3; MERIT =   0.370709

         GLASS N-SF10           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   5; MERIT =   0.772238

         GLASS N-SF57           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   7; MERIT =   0.290459

         GLASS N-SF66           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE   9; MERIT =    10.2718

         GLASS N-LAK7           HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  11; MERIT =   0.214292

        GLASS N-LASF9          HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE  13; MERIT =   0.203867

    要检查这些玻璃的属性,我们输入命令

       列出玻璃属性,所有玻璃

    并得到一个列表,其中一部分如下所示:

        ***********************************************************

        GLASS ATTRIBUTE FOR SURFACE NO.   1

        SCHOTT         N-LASF40

        GLASS IS A PREFERRED TYPE.

        GLASS IS ENVIRONMENTALLY SAFE (NO Pb OR As).

        PRICE   BUBBLE   HUMIDITY   STAIN   ACID RESIST   ALKALI RESIST   SP GRAVITY

          6.0       1        1       2        5        1       4.55  THIS GLASS HAS A LIST OF TRANSMISSION VALUES ATTACHED

        VALID RANGE OF TRANSMISSION DATA:

        LOW     HIGH

         0.365   2.500

        GLASS HAS SELLMEIER INDEX COEFFICIENTS:

         0.1985503E+01 0.2740570E+00 0.1289457E+01 0.1095833E-01 0.4745516E-01 0.9690853E+02

        GLASS HAS 6 DNDT VALUES FROM GLASS TABLE:

         8.1000E-06  1.2500E-08 -1.7300E-11  8.2700E-07  1.0800E-09  2.3800E-01

        THERMAL COEFFICIENT (ALPHA) =  0.584E-05

        ***********************************************************

    如果这看起来像你所追求的那样,将ADT监视器添加到AANT文件中并进一步优化以修复薄透镜。分析镜头以找出问题,然后告诉AANT。

    我们建议您自己运行此练习。尝试更改一些视场权重或孔径权重,然后再次运行。结果对这些变化非常敏感,当你设计自己的镜片时,你需要了解哪些控制有效,哪些控制无效。

    这个例子从平面平行板开始,产生了一个相当不错的镜头。如果你运行它会发生什么。

    (该程序以非零光焦度开始,根据其规则分配,并发现更多设计。)我们尝试了解这个问题,并得到了更好的解决方案。调整输入变量以查看发生的情况。

    [ 此帖被optics1210在2019-01-24 10:43重新编辑 ]
     
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