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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
    W D/\f$4  
    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?
    1iA0+Ex(j  
    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。
    x3>ZO.Q  
    &7\=J w7w  
    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。 .j et0w  
    !+UU[uM  
    ^`~s#L7  
    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。 /"+CH\) E  
    ='W=  
    RGu`Jk  
    HbI'n,+  
    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。 8=K%7:b  
    各部分如下:
    a/\SPXQ/9  
    ACON NB PICKUPS "U"phLX  
    |mMK9OEu  
    END |?cL>]t  
    ^4 MJ  
    PANT bIXudE[8zq  
    DX2_} |$!  
    END #ORZk6e  
    G?M<B~}  
    AANT L[s`8u<_)z  
    JRw<v4pZ  
    END z|F38(%JJN  
    sH'IA~7   
    (other directives) J9%I&lu/  
    70GwTK.{~  
    SYNOPSYS NPASS 5gq  
    .Ei#mG-=}&  
    用于多重结构工作 xA'RO-a}h  
    =dT  #x  
    =Lh8#>T\h  
    kOE\.}~4  
    变量参数定义 lC=-1*WH  
    dc dVB>D  
    Z<jC,r  
    Y|l&mK?  
    评价函数定义 $$ 9!4  
    bhl9:`s  
    Yu}[RXC(=  
    y$}o{VE{x  
    }Ug O$1  
    * lJkk  
    开始优化
    /HE{8b7n3F  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 c(kYCVc   
    Ez/>3:;  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: x MFo  
    PANT        ;定义变量参数 -kP$S qR~  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径  nb\pBl  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm 1 )H;}%[  
    VY 2 TH .T1n"TfsGO  
    VY 3 TH 20 3 G@3Jw[t  
    VY 5 TH =E$B0^_2RC  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 pkE4"M!3=  
    END P8X59^cJ  
    @iU(4eX  
    AANT        ;定义像差 DC~1}|B"  
    AEC                ;自动边缘控制 lt("yqBu  
    ACC                ;自动中心厚度控制 /,yRn31[  
    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 c :2w(BVi  
    GNR .5 1 3 2 .5     Lng@'Yr  
    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 V/+D]  
    GNR .5 1 3 2 1  K,o&gY  
    GSR .5 5 2 1 0 `< 82"cAT{  
    GSR .5 5 2 3 0 =`k', V_  
    GNR .5 1 2 1 1 O'{g{  
    GNR .5 1 2 3 1 d}2(G2z^  
    END (j-_iOQ]i+  
    eUKl(  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 6 u1|pX8  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 r+ usMF<'  
    Mt*V-`+\  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) [ <j4w  
    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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