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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 正序阅读 楼主  发表于: 2019-05-09
    摘自User's Manual 10.0节
    yO@@-)$[y  
    在SYNOPSYS上使用PSD算法(1,2)进行自动优化,优于我们熟悉的阻尼最小二乘(DLS)方法。为什么这种方法是迄今为止发现的最通用、最强大的非线性系统优化方法之一?
    rd,!-w5  
    PSD优化方法是通用的,因为它允许指定许多种类的量作为像差”,在镜头设计过程中进行控制,包括结构参数、近轴量、物瞳坐标光线拦截光程差甚至是衍射MTF。使用方便的助记名,这些量可以以算术和、差、商等形式组合来为结果指定明确的目标或单侧边界,或者给出一个描述这些需要控制的量的方程。可以用灵活的权重一组自动生成的光线中选择,也可以自己选择的光线来构建你自己的评价函数。通过给评价函数的每一个部件分配适当的权重,可以评估像质和机械要求之间的权衡,比如整体长度或透镜直径。通过操纵权重,您可以将设计推向剩余像差的任何需要的平衡。使用这样的工具可以设计一个最优的系统,而不仅仅是一个最优的图像。
    a..LbQQ  
    ES)_X:\X?V  
    PSD优化方法是强大,因为该算法始终比DLS方法或DLS方法其他变算法收敛得更快。自动功能控制阻尼、二阶导数近似、导数增量、变量度量和边界条件。您很少需要输入除起始镜头、变量列表和评价函数定义之外的任何内容。 rr2^sQ;_  
    oo1h"[  
    D8`SI2 1P  
    如何生成PSD算法的优化程序?可以使用交互式对话框也可以自己按照语法书写命令行。第一种方法中,优化程序的许多最有用的特性可以从MOM命令打开的交互式对话框中运行。这个特性为初学者提供了一种方便的方式来练习许多优化可能性,并且通过学习MOM生成的命令和数据,您可以快速地学习使用更快的命令模式运行所需的格式,这将是经验丰富的用户的首选。 f]2;s#cu  
    TRr%]qd{Hr  
    DHuUEv<  
    rj/nn)vv;  
    第二种方法通常在MACro编辑器中手动输入优化程序,并以所需的文件名保存优化程序分成几个部分,必须按顺序输入。顺序不重要,但是不能使用与优化无关的命令来中断序列。如果这样做,当您重新输入其他部分时,程序将重新初始化所有的优化设置。 I0G[K~gb  
    各部分如下:
    VRg y  
    ACON NB PICKUPS z}Vg4\x&  
    eTI?Mu>C  
    END 6 kD.  
    \ *A!@T  
    PANT oVd7ucnK  
    M2nUY`%#v  
    END E`|vu*l7  
    }\1IsK~P  
    AANT vZPBjloT!.  
    I(j$^DA.  
    END "O_)~u  
    f,Am;:\ |  
    (other directives) !1l~'/r  
    v3wq-  
    SYNOPSYS NPASS [@@EE> y  
    ]$U A5/a  
    用于多重结构工作 kpMo7n  
    T-x}o  
    W *2P+H%  
    P!lfk:M^;  
    变量参数定义 <&tdyAT?&  
    TV/EC#48  
    NMzq10M=6  
    B[d%?L_  
    评价函数定义 :mt<]Oy3  
    r-a0XNS*  
    T&j:gg  
    &d]@$4u$;  
    'f8'|o)  
    gOMy8w4>  
    开始优化
    `chD*@76I  
    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。 GtKSA#oYZB  
    cI-@nV  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: @QE&D+NS  
    PANT        ;定义变量参数 z6|kEc"{  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 Ql"~ z^L  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm H%0WD_  
    VY 2 TH szD9z{9"y  
    VY 3 TH 20 3 -] G=Q1 1  
    VY 5 TH gw$?&[wY  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 tjQ6[`  
    END TgKSE1  
    2SlI5+u  
    AANT        ;定义像差 ((M>To_l  
    AEC                ;自动边缘控制 un}!&*+  
    ACC                ;自动中心厚度控制 4~2 9,  
    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 M^G9t*I  
    GNR .5 1 3 2 .5     bk]g}s  
    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 lHE \Z`  
    GNR .5 1 3 2 1 # hw;aQ  
    GSR .5 5 2 1 0 +`!>lo{X  
    GSR .5 5 2 3 0 &#OF,_6"m  
    GNR .5 1 2 1 1 cv. j  
    GNR .5 1 2 3 1 $"va8,  
    END <YrsS-9  
    -J0I2D  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 <4CqG4}Y  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 8!MVDp[|"  
    ;D@F  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) }0]iS8*tL  
    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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