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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
    ZeK*MPxQ  
    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?
    VS^%PM#:/  
    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。
    v:CYf_  
    /-4i"|  
    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。 @{.rDz  
    BW:&AP@B  
    \~xsBPX+x  
    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。 /exV6D r  
    ~=%eOoZP;c  
    $c0SWz  
    iAf, :g  
    第二种方法通常在MACro编辑器中手动输入优化程序,并以所需的文件名保存优化程序分成几个部分,必须按顺序输入。顺序不重要,但是不能使用与优化无关的命令来中断序列。如果这样做,当您重新输入其他部分时,程序将重新初始化所有的优化设置。 ` e~/  
    各部分如下:
    @okC":Fw,  
    ACON NB PICKUPS .D^k0V  
    F=B>0Q5   
    END .x6*9z#q  
    ZcX%:ebKS  
    PANT  AO;+XP=  
    jD_(im5  
    END Gyy:.]>&  
    PK3)M'[  
    AANT 6luCi$bL  
    0"u*Kn  
    END dz5bW>  
    ]*juF[r(  
    (other directives) N&S :=x:$S  
    bm%2K@ /U  
    SYNOPSYS NPASS ?Pl>sCFm~  
    o'myo.k{  
    用于多重结构工作 Xa<siA{  
    nUmA  
    lhQ*;dMj%"  
    LLgN%!&  
    变量参数定义 fLc<}DF  
    D8`,PXtV  
    Podm 3b  
    R9S7p)B  
    评价函数定义 ]|Vm!Q  
    sPkT>q  
    Yl8tjq}iC  
    wi*Ke2YKP  
    e[915Q_  
    6JRee[  
    开始优化
    k>VP<Zm13  
    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。 Ofqe+C  
    }}grJh>tGg  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: 6xnJyEQUM  
    PANT        ;定义变量参数 q7 Uu 8JXF  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 SL%4w<  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm /;HytFP  
    VY 2 TH qK|r+}g|&  
    VY 3 TH 20 3  +tfmBZl^  
    VY 5 TH [p4a\Qg0  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 aeSy, :  
    END ]o,)#/' $  
    s_`wLQ7e  
    AANT        ;定义像差 + 6r@HK`,t  
    AEC                ;自动边缘控制 EF)kYz!@  
    ACC                ;自动中心厚度控制 pPQ]#v  
    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 !n uXK  
    GNR .5 1 3 2 .5     oH6(Lq'q  
    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 k qwS/s  
    GNR .5 1 3 2 1 .fo.mC@a  
    GSR .5 5 2 1 0 ,Hys9I  
    GSR .5 5 2 3 0 'kW`62AX  
    GNR .5 1 2 1 1 pVbX#3  
    GNR .5 1 2 3 1 Htsa<t F  
    END > )#*}JI  
    /"iYEr%_  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 Vx* =  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 3: mF!  
    f_raICO{R  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) +#&2*nY  
    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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