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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
    OF'y]W&  
    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?
    ,-#8/9ts  
    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。
    vx /NG$  
    }N!I|<"/  
    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。 s,O:l0  
    \&|)?'8rS  
    ntE;*F yH  
    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。 X*6bsYbK-  
    0q(}nv  
    I|]~f[xI  
    9mfqr$3  
    第二种方法通常在MACro编辑器中手动输入优化程序,并以所需的文件名保存优化程序分成几个部分,必须按顺序输入。顺序不重要,但是不能使用与优化无关的命令来中断序列。如果这样做,当您重新输入其他部分时,程序将重新初始化所有的优化设置。 k\X1`D}R  
    各部分如下:
    tWy0% -  
    ACON NB PICKUPS LO0<=4iN(  
    p =_K P9  
    END  2bwf(  
    zts%oIgV  
    PANT 7<['4*u  
    < TJzp  
    END 6Pc3;X~  
    Q[J%  
    AANT E!w%oTx{OR  
    C5GO?X2  
    END `+cc{k  
    G$&SlJZEk  
    (other directives) gB,~Y511  
    l1XA9>n  
    SYNOPSYS NPASS =NxT9$V  
    V uZd  
    用于多重结构工作 GF[onfQY7  
    Y8YNRyc=  
    gSS2)Sd}  
    .jW+\mIX  
    变量参数定义 z/yNFY]i  
    W Z`u"t^2V  
    ew8f7S[  
    z)N8#Y~vn  
    评价函数定义 :^7/+|}9p  
    nw|ls2   
    p\T.l <p  
     >sk vg  
    *CG-F=  
    uBp"YX9rx  
    开始优化
    v.Wkz9 w}  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 i|A0G%m]$  
    t_cNH@^3<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: AdV&w: ^yf  
    PANT        ;定义变量参数 4,kdP)Md$  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 AB92R/  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm M-Gl".*f  
    VY 2 TH &0A^_Z .nA  
    VY 3 TH 20 3 w+c%Y\:  
    VY 5 TH _qwKFC  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 n@IpO i$Q  
    END _)AX/%^%  
    P:,@2el  
    AANT        ;定义像差 ^]_[dqd  
    AEC                ;自动边缘控制 e%_2n=p~)%  
    ACC                ;自动中心厚度控制 wJ 0KI[p(S  
    GSR .5 5 3 2 0     ;0.5和5为权重因子,在轴上校正色差2的3条弧失光线 #qqIOjS^w  
    GNR .5 1 3 2 .5     z2:^Qg  
    GNR .5 1 3 2 .7    ;0.5和1为权重因子,在0.7视场校正色差2的3条光线网格 >p"ytRu^  
    GNR .5 1 3 2 1 l!z)gto  
    GSR .5 5 2 1 0 i#c1 ZC  
    GSR .5 5 2 3 0 );X &J:-l+  
    GNR .5 1 2 1 1 4H@:|  
    GNR .5 1 2 3 1 M@\A_x(Mas  
    END ;jC}.] _)w  
     {*!L[)  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 Rs*]I\  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 [Aqy%mbG  
    DbDi n  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) X; [$yW9hE  
    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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