SYNOPSYS 光学设计软件课程十四：更具挑战性的优化
,h%D4EV x
3o+ KP[A
从平面平行的表面开始设计了一个七片透镜的镜头，这个镜头很接近我们的设计要求。 该课程旨在展示PSD III优化算法的速度。 936Ff*%(l
在本课程中，我们将从相同的初始结构开始 - 但在这种情况下，我们希望四个视场都能实现高MTF，并将目录玻璃类型替换为前一课程的玻璃模型。 为了做到这一点，我们将使用自动实际玻璃插入程序ARGLASS Tm%$J
这是输入： vh9kwJyT
RLE ! The starting system. 启动系统 Mv/IMO0rR
ID TEST PSD III ]Y_{P~ZX
OBB 0 20 12.7 YXczyZA`x
WAVL CDF NqiB8hZ~
UNITS MM n~1 tm
1 TH 5 GLM 1.6 50 2 TH 5 M uDFdbtR
3 TH 5 GLM 1.6 50 4 TH 5 ?o2;SY(-
5 TH 5 GLM 1.6 50 6 TH 5 c[(yU#@
7 TH 5 GLM 1.6 50 :3111}>c
8 TH 5 );Tx5Z}
9 TH 5 GLM 1.6 50 O{lIs_1.Z
10 TH 5 l?3vNa FeR
11 TH 5 GLM 1.6 50 :[y]p7;{f
12 TH 5 BKa A=Bl
13 TH 5 GLM 1.6 50 RpHpMtvNo/
14 TH 50 ?60>'Xj j
15 _v1bTg"?
APS 7 (\Rwf}gyR
END X4d Xm>*?=
PAD/U ! Show the initial system. 显示初始系统 R<0Fy =z
PROJECT ! Start a timer, then define a symbol, AWT, for the aperture weight启动计时器，然后为孔径权重定义符号AWT kVV\*"9y
AWT: 0.5 ! almost equal weight over aperture孔径权重几乎相等 @PYW|*VS
QUIET ! not showing everything on the monitor speeds things up在显示屏上没有显示F数的一切东西 r/UY C"K3
PANT ! Define variables. 定义变量 ^7i^ \w0
CUL 1.9 ! Set upper limit of 1.9 on index variables. 在折射率变量上设置上限1.9 8!Wfd)4=,F
FUL 1.9 Iv 'RLM
VY 1 YP1 ! Vary the paraxial stop position. 改变了近轴光阑位置 pBl Rd{#fL
VLIST RAD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |?\gEY-Se
VLIST TH ALL AyE%0KmraK
VLIST GLM ALL 5 ."5IjZu
END .i
MnWW
TF BYY{Y
AANT ! Start of merit function definition. 开始评价函数定义 k%{ l4
AEC 77+| #< J
ACC CkRyzF
M 33 2 A GIHT
[<_"`$sm=
GSR AWT 5 5 M 0 ! Note how weights are assigned to the several field points. 注意如何将权重分配给多个视场点 4O$ m R
GNR AWT 4 4 M .3 ! This creates a ray grid at the .3 field point这会在.3视场点处创建光线网格 }$^]dn@
GNR AWT 4 4 M .6 ! These for the 0.6 field point这些为0.6视场点 $8jaapNm@
GNR AWT 5 4 M .75 ! These for the 0.75 field point这些为0.75视场点 lo"j )Zt
GNR AWT 4 4 M .8 ! These for the 0.8 field point这些为0.8视场点 #]?tY }~
GNR AWT 4 4 M 1 ! Full field全视场 7;^((.]ln
END .6\T`6H=a
Xwn3+tSIa
SNAP 100 YKc>6)j
DAMP 1000 @/9> =#4c
SYNOPSYS 5 U$A/bEhw
SYNOPSYS 10 I|H,)!Z
SYNOPSYS 15 DYc.to-
SYNOPSYS 100 I%SuT7"Do
ANNEAL 50 10 Vre=%b Gw
cZ^wQ5=
LOUD ! Restore output to the monitor将输出恢复到探测器 yb69Q#V2
MERIT? # >BX/O*D
DG3[^B
STORE 3 ! Store the results in the library. 将结果存储在库中 ldK>Hx M%Z
ARGLASS 3 QUIET ! Start of ARGLASS input. 开始ARGLASS输入 o1e 4.-xI
CAT S ! Specify the Schott glass catalog. 指定Schott玻璃目录 +Dd"41
INCLUDE 1 TO 13 ! Do all surfaces.执行所有表面 {W-5:~?"
PREF ! Only use preferred glass types仅使用首选玻璃类型 ]y.R g {iv
SAFE ! and environmentally safe glasses.环保玻璃 HC?0Lj
GO ! Execute ARGLASS. 执行ARGLASS YbzM6u2
F@<O;b#Ip
PROJECT ! See how long the job took看看工作花了多长时间 9e]'OKL+
MOF M 0 40 80 0 Q 30 20 10 ! Calculate the MTF over field. 计算视场上的MTF zkd3Z$Ce
作业运行约30秒，并产生此结果： r)Or\HL
RLE aQga3;S!
ID TEST PSD III 180 4ffU;6~l'
WAVL .6562700 .5875600 .4861300 "t=UX
-3
APS 1 kQy&I3
UNITS MM Yhe+u\vGs\
OBB 0.000000 20.00000 12.70000 -25.39490 0.00000 0.00000 3!>/smb !
12.70000 0 AIR Tj&'KF8?L
1 RAD 63.9324304819396 TH 6.13775631 ^/k ,
1 N1 1.82743442 N2 1.83402633 N3 1.84979432 MvBD@`&7
1 CTE 0.584000E-05
NaF(\j
1 GTB S 'N-LASF40 ' 7 %3<~'v[
2 RAD 121.4260973202004 TH 1.00000000 AIR J,RDTXqn
3 RAD 38.9734739086511 TH 20.57680176 0D<TF>M;pn
3 N1 1.72508287 N2 1.72915286 N3 1.73846093 4\\.n
3 CTE 0.581000E-05 EA6t36|TX
3 GTB S 'N-LAK34 ' -] /7hN*v
4 RAD 87.2688769717594 TH 1.01574402 AIR _AprkI_
5 RAD 76.7614323395048 TH 3.26054685 8`*`nQ hWa
5 N1 1.72090550 N2 1.72827542 N3 1.74642643 RE 9nU%!
5 CTE 0.940000E-05 #\L Z;&T'N
5 GTB S 'N-SF10 ' 3|zgDA
6 RAD 19.7361513224512 TH 21.84758786 AIR Qo.Uqz.C
7 RAD -29.7587962681538 TH 1.00000000 yQ'eu;+]
7 N1 1.83649445 N2 1.84665729 N3 1.87209365 *!Y- !
7 CTE 0.846000E-05 U_l7CC K +
7 GTB S 'N-SF57 ' []"=]f{1};
8 RAD -38.0771643426431 TH 1.00000000 AIR U-eI\Lu
9 RAD 148.7057065172241 TH 6.45696908 x~EK Goz3
9 N1 1.91038602 N2 1.92285755 N3 1.95457944 gJh}Cr U-
9 CTE 0.590000E-05 Pr`s0J%m
9 GTB S 'N-SF66 ' S.W^7Ap
10 RAD 84.7349933920333 TH 1.28380951 AIR F ?cq'd
11 RAD 116.5460118813826 TH 25.45671730 B Ra{\R^I
11 N1 1.64820928 N2 1.65159874 N3 1.65934342 Pxqiv9D<R
11 CTE 0.710000E-05 a8zZgIV
11 GTB S 'N-LAK7 ' TY~Vi OC
12 RAD -40.6054550188090 TH 18.94463076 AIR 3b@VY'P
13 RAD 70.2471757058936 TH 25.49467569 ETO$9}x[
13 N1 1.84254602 N2 1.85024035 N3 1.86897227 1[s0Lz
13 CTE 0.737000E-05 g_vm&~U/'
13 GTB S 'N-LASF9 ' 3 z=\ .R
14 RAD 73.0342740343945 TH 16.56312158 AIR 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR LWD#a~
END x,\!DLq:p
pv&^D,H,
ARGLASS功能允许您过滤一些选项，这过滤项会影响程序选择玻璃。 例如，您可能只需要便宜的玻璃或耐酸性良好的玻璃。 在本练习中，我们只想使用具有良好环境特性的类型。 这是选择的内容： &\^rQi/tf
--- ARGLASS 3 QUIET ! START OF ARGLASS INPUT. w12}Rn8
Lens number 3 ID TEST PSD III +ubnx{VC
GLASS N-LASF40 HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE 1; MERIT = 0.248127 \2 >?6zs
GLASS N-LAK34 HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE 3; MERIT = 0.370709 Bc<n2 C0
GLASS N-SF10 HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE 5; MERIT = 0.772238 Yb 6q ))Y
GLASS N-SF57 HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE 7; MERIT = 0.290459 kYlg4 .~M
GLASS N-SF66 HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE 9; MERIT = 10.2718 ,9\Snn
GLASS N-LAK7 HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE 11; MERIT = 0.214292 LG&5VxT=,<
GLASS N-LASF9 HAS BEEN ASSIGNED TO SURFACE 13; MERIT = 0.203867 \ I:.<2i
'I v_mig
要检查这些玻璃的属性，我们输入命令 ) 7Ixz1I9g
列出玻璃属性，所有玻璃 .$0Pr%0pWI
ne*#+Q{E
并得到一个列表，其中一部分如下所示： @5E,:)T*wR
*********************************************************** % O%xpSYr
GLASS ATTRIBUTE FOR SURFACE NO. 1 ?Ht=[ l =
SCHOTT N-LASF40 \|t{e8}
GLASS IS A PREFERRED TYPE. ){ gAj
GLASS IS ENVIRONMENTALLY SAFE (NO Pb OR As). DP*@dFU"
vq>l>as9 O
PRICE BUBBLE HUMIDITY STAIN ACID RESIST ALKALI RESIST SP GRAVITY S-!=NX&C
6.0 1 1 2 5 1 4.55 THIS GLASS HAS A LIST OF TRANSMISSION VALUES ATTACHED 74f9|~%
VALID RANGE OF TRANSMISSION DATA: ($>XIb9f
LOW HIGH 9i%9
0.365 2.500 'N6 S}w7
GLASS HAS SELLMEIER INDEX COEFFICIENTS: 3 ?`"
0.1985503E+01 0.2740570E+00 0.1289457E+01 0.1095833E-01 0.4745516E-01 0.9690853E+02 7&+Ys
GLASS HAS 6 DNDT VALUES FROM GLASS TABLE: Js{= i>D
8.1000E-06 1.2500E-08 -1.7300E-11 8.2700E-07 1.0800E-09 2.3800E-01 x=*L-
THERMAL COEFFICIENT (ALPHA) = 0.584E-05 )yj:PY]
*********************************************************** IzUo0 D*@
Im)EDTm$
如果这看起来像你所追求的那样，将ADT监视器添加到AANT文件中并进一步优化以修复薄透镜。分析镜头以找出问题，然后告诉AANT。 cp%ii'
我们建议您自己运行此练习。尝试更改一些视场权重或孔径权重，然后再次运行。结果对这些变化非常敏感，当你设计自己的镜片时，你需要了解哪些控制有效，哪些控制无效。 S_\
F
这个例子从平面平行板开始，产生了一个相当不错的镜头。如果你运行它会发生什么。 8\#
^k#X
（该程序以非零光焦度开始，根据其规则分配，并发现更多设计。）我们尝试了解这个问题，并得到了更好的解决方案。调整输入变量以查看发生的情况。 ip jkZG@
|
