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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
    e:RgCDWL  
    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?
    -Y/c]g  
    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。
    V5HK6-T  
    ,CQg6- [  
    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。 &\M<>>IB  
    rW0-XLbL5H  
    :0j_I\L  
    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。 7,Q>>%/0P  
    r/mKuGa]  
    |]x>|Z?/u  
    xU;;@9X  
    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。 OOj }CZ6  
    各部分如下:
    Dt*/tVF  
    ACON NB PICKUPS 6{TUs>~  
    UB|}+WA3  
    END di]TS9&9  
    L+2<J,   
    PANT y^hCO:`l3  
    p;9"0rj,z  
    END '/QS sZR  
    @PyZ u7'  
    AANT FWDAG$K@0  
     <]h?_)  
    END S;I}:F#5  
    58o'Q  
    (other directives)  MON]rj7  
    0hM!#BU5K  
    SYNOPSYS NPASS xy[aZr  
    *32hIiCm  
    用于多重结构工作 m>ApN@n  
    Iju9#b6  
    swLrp 74  
    yw+LT,AQ.  
    变量参数定义 TnQ"c)ta  
    T43Jgk,  
    Av_JcH  
    $ucA.9pJ  
    评价函数定义 @PAT|6  
    _%:$sAj  
    'nSo0cyQ  
    h0)Dj( C  
    i-gN< 8\v  
    mL]a_S{H  
    开始优化
    TNkvdE-S  
    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。 yU'<b.]  
    _|I`A6`=  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: *Sp_s_tS  
    PANT        ;定义变量参数 ME.a * v  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 25{-GaB  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm G_/Dz JBF  
    VY 2 TH m< Y  I}  
    VY 3 TH 20 3 1V:I }~\  
    VY 5 TH !N'HL-oT  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 _T\cJcWf  
    END chA7R'+LA  
    " `FcW  
    AANT        ;定义像差 x7ZaI{    
    AEC                ;自动边缘控制 cK.z&y0]  
    ACC                ;自动中心厚度控制 U'k 0;  
    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 .W s\%S  
    GNR .5 1 3 2 .5     D1R$s*{  
    GNR .5 1 3 2 .7    ;0.5和1为权重因子,在0.7视场校正色差2的3条光线网格 h5<eU;Rw+  
    GNR .5 1 3 2 1 ApNS0  
    GSR .5 5 2 1 0 qV7 9bK  
    GSR .5 5 2 3 0 /odDJxJ k  
    GNR .5 1 2 1 1 vb`R+y@  
    GNR .5 1 2 3 1 ACOn}yH  
    END )k.}>0K |  
    ez<V  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 =~_  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 @L$!hTaP  
    {hFH6]TA  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) ,0a\Ka {^  
    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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