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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
    S6J7^'h  
    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?
    xe4F4FC'  
    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、物或光瞳坐标、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。可以用灵活的权重从一组自动生成的光线中选择,也可以用您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之中的任何需要的平衡。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。
    _t9@ vVQ  
    2E@ !  
    PSD优化方法是强大的,因为该算法始终比DLS方法或DLS方法的其他变体算法收敛得更快。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。 4V$DV!dPQ}  
    EPY64 {  
    f/_RtOSw  
    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。 Pk9 4O  
    K1vm [Ne  
    AbWnDqv  
    ,gvv297  
    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。优化程序被分成几个部分,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。 W?*]' 0  
    各部分如下:
    ]A;{D~X^w  
    ACON NB PICKUPS LuLnmnmB  
    … -ZmccT"8  
    END ";I|\ T  
    yNw YP%"y  
    PANT (A6 -9g>  
    … yAge2m]<B  
    END ~@3X&E0S  
    hQm"K~SW=  
    AANT '+!@c&d#%o  
    … Z#n!=k TTm  
    END {"cS:u  
    D@M ZTb  
    (other directives) U~,~GU=X  
    $LS$:%i4  
    SYNOPSYS NPASS … :HDl-8]Lw  
    dkz79G}e  
    用于多重结构工作 fvW7a8k3  
    s'&/8RR  
    uC _&?  
    Y#'?3  
    变量参数定义 f}4bnu3  
    Ol}^'7H  
    -SZW[T<N"  
    \2F$FRWo  
    评价函数定义 '>GZB  
    p4 \r`  
    $"+ahS<?tC  
    1^bI9 /  
    $1Lm=2;U  
    PMDx5-{A/t  
    开始优化
    0;*1g47\  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 ls(lL\  
    i+ I%]  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: |.A#wjF9  
    PANT        ;定义变量参数 a88(,:t  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 hFDY2Cp]D  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm @O;gKFx  
    VY 2 TH '.n0[2>  
    VY 3 TH 20 3 L'1p]Z"  
    VY 5 TH V!eq)L  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 Ms^U`P^V~P  
    END QLq^[ >n  
    `@8QQB  
    AANT        ;定义像差 ";jj`  
    AEC                ;自动边缘控制 'USol<  
    ACC                ;自动中心厚度控制 J|DID+M  
    GSR .5 5 3 2 0     ;0.5和5为权重因子,在轴上校正色差2的3条弧失光线 B(x$ Ln"y[  
    GNR .5 1 3 2 .5     N# Ru `;  
    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 )qGw!^8  
    GNR .5 1 3 2 1 wS Ty2Oyo;  
    GSR .5 5 2 1 0 8pc=Oor2Tv  
    GSR .5 5 2 3 0 /cPe zX  
    GNR .5 1 2 1 1 .xR J )9q  
    GNR .5 1 2 3 1 aS^ 4dEJ  
    END ?8cgQf$  
    b)+;#m  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 `QH-VR\_  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 A}(&At%n4  
    +tbG^w %  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) [.M<h^xrB  
    2 D.C. Dilworth "Automatic Lens Optimization: Recent Improvements", SPIE 554, 191, (1985).
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    共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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