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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
    'c# }^@G  
    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?
    egVKAR-  
    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。
    qw{`?1[+  
    ]J@-,FFC  
    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。 %`YR+J/V  
    Sb(OG 6  
    c=X+uO-  
    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。 u08QE,  
    -+0kay%  
    c3r`T{Kf  
    r-.>3J  
    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。 6&il>  
    各部分如下:
    +wf9!_'  
    ACON NB PICKUPS qHvUBx0  
    … ?'_6M4UKa  
    END AQmHa2P  
    216$,4i  
    PANT mhy='AQJ  
    … EX#AJ>?V(  
    END P^tTg  
    lqKj;'  
    AANT eW;3koE  
    … 5{Q9n{dOh  
    END 2t PfIg  
    is~2{:  
    (other directives) ncMzHw  
    L#zD4L  
    SYNOPSYS NPASS … /(.:l +[w[  
    iaLZ|\`3a  
    用于多重结构工作 6|~^P!&  
    zo8D"  
    M:b#">M  
    MX8|;t  
    变量参数定义 /KNDo^P  
    v?Utz~lQ  
    .6xMLo,R  
    {_/o' 6  
    评价函数定义 Fm,` ]CO  
    {/H<_  
    igW* {)h3  
    CH&{x7$he  
    a[ayr$Hk?  
    wjD<"p;P  
    开始优化
    Fx|`0 LI+C  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 IWq#W(yM  
    40pz<-B  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: rQyjNh  
    PANT        ;定义变量参数 0Q`v#$?":  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 XbB(<\0+  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm =$fz</S=J  
    VY 2 TH .7  0  
    VY 3 TH 20 3 ;RRw-|/Wm  
    VY 5 TH T7^;!;i`X  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 f&mi nBU  
    END 6-fv<Pn  
    owQ,op #  
    AANT        ;定义像差 XUA@f*  
    AEC                ;自动边缘控制 (D) KU9B>  
    ACC                ;自动中心厚度控制  dC{dw^  
    GSR .5 5 3 2 0     ;0.5和5为权重因子,在轴上校正色差2的3条弧失光线 f?51sr  
    GNR .5 1 3 2 .5     [&PF ;)i  
    GNR .5 1 3 2 .7    ;0.5和1为权重因子,在0.7视场校正色差2的3条光线网格 `SsoRPW&$  
    GNR .5 1 3 2 1 rpK&OR/  
    GSR .5 5 2 1 0 (u} /( Ux  
    GSR .5 5 2 3 0 uVCH<6Cp  
    GNR .5 1 2 1 1 OtmDZ.t;`  
    GNR .5 1 2 3 1 ]i$0s  
    END 4&sf{tI  
    5dI=;L >D  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 HyVV,q^E  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 fy4zBI@  
    vxj:Y'}  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) /HpM17   
    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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