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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
    u:,B&}j  
    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?
    9$%S<v  
    PSD优化方法是通用的,因为它允许指定许多种类的量作为像差”,在镜头设计过程中进行控制,包括结构参数、近轴量、物瞳坐标光线拦截光程差甚至是衍射MTF。使用方便的助记名,这些量可以以算术和、差、商等形式组合来为结果指定明确的目标或单侧边界,或者给出一个描述这些需要控制的量的方程。可以用灵活的权重一组自动生成的光线中选择,也可以自己选择的光线来构建你自己的评价函数。通过给评价函数的每一个部件分配适当的权重,可以评估像质和机械要求之间的权衡,比如整体长度或透镜直径。通过操纵权重,您可以将设计推向剩余像差的任何需要的平衡。使用这样的工具可以设计一个最优的系统,而不仅仅是一个最优的图像。
    (D\`:1g  
    mk6>}z*  
    PSD优化方法是强大,因为该算法始终比DLS方法或DLS方法其他变算法收敛得更快。自动功能控制阻尼、二阶导数近似、导数增量、变量度量和边界条件。您很少需要输入除起始镜头、变量列表和评价函数定义之外的任何内容。 Yof ]  
    P{,=a]x,mz  
    ntZHO}'  
    如何生成PSD算法的优化程序?可以使用交互式对话框也可以自己按照语法书写命令行。第一种方法中,优化程序的许多最有用的特性可以从MOM命令打开的交互式对话框中运行。这个特性为初学者提供了一种方便的方式来练习许多优化可能性,并且通过学习MOM生成的命令和数据,您可以快速地学习使用更快的命令模式运行所需的格式,这将是经验丰富的用户的首选。 gpCWXz')i  
    3v)`` n@  
    ?Uhjyi  
    t /lU*  
    第二种方法通常在MACro编辑器中手动输入优化程序,并以所需的文件名保存优化程序分成几个部分,必须按顺序输入。顺序不重要,但是不能使用与优化无关的命令来中断序列。如果这样做,当您重新输入其他部分时,程序将重新初始化所有的优化设置。 @^HZTuP2;  
    各部分如下:
    lW]&a"1$  
    ACON NB PICKUPS T3-/+4$0v  
    K{FBrh  
    END $@[Mo   
    / 6DW+!  
    PANT n5*m x7  
    l585L3i  
    END xB}B1H%  
    cn'r BY  
    AANT *C^TCyBK;  
    hr g'Z5n  
    END Pa ^_ s  
    x0xQFlGk  
    (other directives) mEV@~){  
    A.<M*[{q  
    SYNOPSYS NPASS 5"Y:^_8  
    )U{IQE;T#  
    用于多重结构工作 K!gocNOf  
    `L.nj6F  
    &=lh Kt  
    ket"fXqJX  
    变量参数定义 S#\Cyn2(t  
    +^%0/0e  
    z>spRl,dr  
    kX:8sbZ##4  
    评价函数定义 H7Pw>Ta ;  
    No]#RvEd3  
    *(nu0  
    CbT ;#0  
    s18A  
    bWMb@zm  
    开始优化
    Qs_]U  
    可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。 qn` \g  
    qvRs1yr?q  
    为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子: 4n2*2 yTg  
    PANT        ;定义变量参数 lq)[  
    VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径 l D]?9K29  
    VY 1 TH 20 3    ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm smuQ1.b  
    VY 2 TH w-``kID  
    VY 3 TH 20 3 z HvW@A'F  
    VY 5 TH /ASpAl[J  
    VLIST GLM 1 3   ;改变表面1、3的玻璃模型 (}CA?/  
    END ZZW%6-B  
    49 1 1  
    AANT        ;定义像差 <;NxmO<%\  
    AEC                ;自动边缘控制 }M9I]\  
    ACC                ;自动中心厚度控制 2Vg+Aly4D  
    GSR .5 5 3 2 0     ;0.5和5为权重因子,在轴上校正色差2的3条弧失光线 r6}-EYq=  
    GNR .5 1 3 2 .5     u:\DqdlU`  
    GNR .5 1 3 2 .7    ;0.5和1为权重因子,在0.7视场校正色差2的3条光线网格 ]DI%7kw'  
    GNR .5 1 3 2 1  C0j`H(  
    GSR .5 5 2 1 0 v$R7"  
    GSR .5 5 2 3 0 .IORvP-M&  
    GNR .5 1 2 1 1 %eE 6\f%g  
    GNR .5 1 2 3 1 r7  *'s  
    END `AhTER  
    WD#7Q&T(;  
    SNAP                ; 请求实时更新PAD显示 \xOv9(  
    SYNO 25        ; 请求迭代25次 :z+l=d:4  
    R,W w/D  
    1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978) ~@K!>j  
    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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