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optics1210 2019-01-24 13:59

SYNOPSYS 光学设计软件课程三:PSD优化算法

我们观察到,现代软件可以比透镜设计专家优化透镜的速度快数倍。 本课将展示这一点。 fu7x,b0p  
在理论家和“数据计算者”之间,透镜设计行业一直存在争议。 前者根据他们对像差理论的深入了解,努力了解他们的透镜去引导他们的设计。后者利用足够的光学理论去建立他们的目标 - 但随后将实现这些目标的工作转交给计算机。 我们认为,对于许多问题的解决结果,数据计算者可以超过理论家。这就是为什么理论家们去极力理解的东西不再重要的原因。 5'!fi]Z  
我们在这里提出一个设计方案,从一个非常初始的透镜作为初始结构,其透镜的所有表面都是平面,所有的厚度和空气间隔是相同的,所有的玻璃都在玻璃库上。 然后我们展示了一个好的优化算法,如何能够快速的将这个初始设计变成一个良好的设计。

<ZC .9  
这是我们的优化MACro。
0'sZ7f<e7  
    AWT: 0 YwVA].p@TI  
    OFF 67 l\_!oa~  
    RLE GT6; I7  
    ID START FROM FLAT 3u@,OE  
    UNI MM j.M]F/j  
    OBB 0 20 12.7 :ez76oGyc  
        1    TH    5    GLM    1.6    50 Ey@^gHku\  
        2    TH    5    AIR KOixFn1  
        3    TH    5    GLM    1.6    50 }Qo]~/  
        4    TH    5    AIR 7F`\Gz_2  
        5    TH    5    GLM    1.6    50 _Sjj|j  
        6    TH    5    AIR Fe8X@63  
        7    TH    5    GLM    1.6    50 '4,?YcZ?S  
        8    TH    5    AIR _L,~WYRo  
        9    TH    5    GLM    1.6    50 xQR/Xp!h  
        10    TH    5    AIR 6(rm%c  
        11    TH    5    GLM 1.6 50 T;u;r@R/  
        12    TH    5    AIR 8)>>EN8 R  
        13    TH    5    GLM 1.6 50 1^_W[+<S/  
        14 TH 50 AIR Z~:)hwF  
        15 lDS y$  
    APS 1 }B%9cc  
END rtPo)#t  
3MQHoxX  
STO 9 /&6{}n  
PROJ ximVh}'a  
QUIET uc9h}QJ*  
PANT VEV?$R7;  
VY 1 YP1 }$)~HmZw  
VLIST RAD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 _DR@P(0>_  
VLIST TH ALL EXCEPT 14 EH".ki=e  
VLIST GLM ALL @tT`s^e  
END  II'.vp  
=8_b&4.:&  
AANT 6{I7=.V  
AEC UDHOcb  
ACC kTjn%Sn,  
M 32 2 A GIHT !\b-Ot(  
GSR AMT 10 5 M 0 ~,,r\Y+  
GNR AMT 2 3 M .7 q,K|1+jn  
GNR AMT 2 3 M 1 {?Slo5X|  
E}Cz(5  
END 0 Rb3| te  
u.E>d9  
DAMP 1000 A":=-$)  
SNAP 50 cO:lpsKYQ  
SYNO 5 5$ How!  
SYNO 10 LYAGpcG  
SYNO 100 (YJ2- X~  
LOUD 23|JgKuA  
PROJ U_jW5mgsG  
!I|_vJ@<  
RMS M 0 600 Ew4D'; &;  
Z1 =FILE 1 FOD'&Yb&  
RMS M .5 600 O:v#M]   
Z2 =FILE 1 a|TUH+|  
RMS M 1 600 ,3rsjoKhd  
Z3 =FILE 1 :@p]~{m:G  
=(Z1+Z2+Z3)/3.0
Uhu?G0>O  
aGW O3Nk  
当我们运行这个MACro时,我们大约一秒后就能得到以下透镜:
YdV.+v(30  
CW中的输出包含行
75>%!mhM  
    … em7L `,  
    --- = (Z1 + Z2 + Z3)/3.0 ^WU[+H ;  
    The composite value is    0.00635712
$Ptl&0MN%  
[#wt3<d`)  
这是MACro结束并使用AI程序计算三个视场点的平均RMS点大小的命令。 它的直径超过6微米。 .|"E:qTD  
让我们继续进行操作。光线生成指令的第二个参数当前为0。这是每条光线与孔径相关的权重,如果我们将值增加到0.5,则光瞳中心附近的光线将比在边缘的光线有更大的权重。编辑MACro,更改符号AWT的值:
lB2 F09`  
    AWT: 0.5
xqdkc^b  
,or;8aYc#  
如果你再次运行它,你会得到一个非常不同的透镜。
'RwfW|~6  
性能更好,光斑大小为0.0073毫米。 是一个非常好的透镜,但是这个练习表达了一个重要的见识:当你从平面开始时,PSD算法可以达到任何地方 - 起点或要求的微小变化可以将它发送到不同的路径。 此时,我们通常会通过单击顶部工具栏中的按钮来运行模拟退火优化程序。 这使性能更好,光斑大小降至6.37微米。好透镜!

小火龙果 2022-10-19 11:55
SYNOPSYS 光学设计软件(中文界面)课程三:PSD优化算法[attachment=114889]
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