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    [分享]最通用、最强大的非线性系统优化方法之一——PSD优化 [复制链接]

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    离线optics1210
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2019-05-09
    摘自User's Manual 10.0节
    dyN Kok#  
    在SYNOPSYS上使用PSD算法(1,2)进行自动优化,优于我们熟悉的阻尼最小二乘(DLS)方法。为什么这种方法是迄今为止发现的最通用、最强大的非线性系统优化方法之一?
    f%JC;Y  
    PSD优化方法是通用的,因为它允许指定许多种类的量作为像差”,在镜头设计过程中进行控制,包括结构参数、近轴量、物瞳坐标光线拦截光程差甚至是衍射MTF。使用方便的助记名,这些量可以以算术和、差、商等形式组合来为结果指定明确的目标或单侧边界,或者给出一个描述这些需要控制的量的方程。可以用灵活的权重一组自动生成的光线中选择,也可以自己选择的光线来构建你自己的评价函数。通过给评价函数的每一个部件分配适当的权重,可以评估像质和机械要求之间的权衡,比如整体长度或透镜直径。通过操纵权重,您可以将设计推向剩余像差的任何需要的平衡。使用这样的工具可以设计一个最优的系统,而不仅仅是一个最优的图像。
    w] =q>p  
    ^;=L|{Xl  
    PSD优化方法是强大,因为该算法始终比DLS方法或DLS方法其他变算法收敛得更快。自动功能控制阻尼、二阶导数近似、导数增量、变量度量和边界条件。您很少需要输入除起始镜头、变量列表和评价函数定义之外的任何内容。 /swNhDQ"o  
    OPP^n-iPr  
    8,m3]Lg  
    如何生成PSD算法的优化程序?可以使用交互式对话框也可以自己按照语法书写命令行。第一种方法中,优化程序的许多最有用的特性可以从MOM命令打开的交互式对话框中运行。这个特性为初学者提供了一种方便的方式来练习许多优化可能性,并且通过学习MOM生成的命令和数据,您可以快速地学习使用更快的命令模式运行所需的格式,这将是经验丰富的用户的首选。 `R+I(Cb  
    GfMCHs   
    !&b wFO>P  
    9/_F  
    第二种方法通常在MACro编辑器中手动输入优化程序,并以所需的文件名保存优化程序分成几个部分,必须按顺序输入。顺序不重要,但是不能使用与优化无关的命令来中断序列。如果这样做,当您重新输入其他部分时,程序将重新初始化所有的优化设置。 e ) ?~  
    各部分如下:
    d9kN @W  
    ACON NB PICKUPS cTQ]0<9:e  
     a }m>  
    END x{.+i'  
    |A0)-sVZ  
    PANT rjLPX  
    p ! _\a  
    END CW9vC  
    -=)Al^V4T  
    AANT EBl?oN7E  
    dqu+-43I|  
    END 4Cn% h)w  
    DbH"e  
    (other directives) ^w(~gQ6|mP  
    'gQ0=6(\  
    SYNOPSYS NPASS W-UMX',0zS  
    i`hr'}x  
    用于多重结构工作 01^+HEbm  
    /suW{8A(E  
    6+s10?  
    VvSe`E*  
    变量参数定义 U:1cbD7|3  
    znxP.=GB   
    _>k&M7OU4  
    k~,({T<  
    评价函数定义 &?)? w-$p  
    fKYR DGn  
    VsJ4sb7  
    "ytPS~  
    =]swhF+l-  
    *@1(!A  
    开始优化
    & uMx*TTY  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 6J""gyK.  
    !`h^S)$  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: 8uq`^l%KkZ  
    PANT        ;定义变量参数 iT2{3 t  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 U-mZO7y!  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm EpsjaOmAF  
    VY 2 TH KyQd6 1  
    VY 3 TH 20 3 A$=h'!$  
    VY 5 TH ](2\w9i%  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 >=+: lD  
    END yPXa  
    &h<\jqN/  
    AANT        ;定义像差 wS"`~Ql_  
    AEC                ;自动边缘控制 : FN-.1C  
    ACC                ;自动中心厚度控制 , R;k>'.  
    GSR .5 5 3 2 0     ;0.5和5为权重因子,在轴上校正色差2的3条弧失光线 J\%SAit@  
    GNR .5 1 3 2 .5     S8Ec.]T   
    GNR .5 1 3 2 .7    ;0.5和1为权重因子,在0.7视场校正色差2的3条光线网格 t3(~aH  
    GNR .5 1 3 2 1 !-cK@>.pE  
    GSR .5 5 2 1 0 m*f"Y"B.1I  
    GSR .5 5 2 3 0 s'4%ZE2Dr  
    GNR .5 1 2 1 1 -2/&i  
    GNR .5 1 2 3 1 b2 5.CGF  
    END RoLN#  
    h; "pAE  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 z55g'+Kab  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 =v:}{~M^$  
    w =2; QJ<  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) s$D"  
    2 D.C. Dilworth "Automatic Lens Optimization: Recent Improvements", SPIE 554, 191, (1985).
    1条评分光币+1
    rachel_optics 光币 +1 优秀文章,支持! 2019-05-13
     
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