| hoops |
2008-04-24 00:01 |
Zemax-光学系统设计经验（1）---优化函数的使用
Zemax-光学系统设计经验（1）---优化函数的使用 Ep7MU&O0iK
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本人从事光学设计，参加过zemax的高级培训，在这里分享我的初浅经验，欢迎指正。 Nu5|tf9%A
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使用Zemax设计光学系统，基本上就是根据设计要求，给出初始设计，然后优化系统。初始设计需要对光学有系统的学习，需要长期的经验，不同的领域有不同的要求，初始设计会大不相同，zemax不会给你太多的帮助。Zemax的精髓是能计算出光路图，然后使用operand(优化函数)优化各项光学参数。 "H-s_Y#
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1. default merit function，当属最有用的优化函数，配合EFFL（有效焦距）使用，基本可以设计大部分光学系统。可以使用RMS spot radius and rms wavefront error。另外设置好变量。Zemax会自动生成优化系数(weight). 函数行的量取决于波长数，场(field)数，也决定了计算的快慢。 M<vPE4TIr*
2. 自己设计优化函数。第一步，需要知道你的优化目标：焦距，abberation，耦合效率。设置好constraints. &d_^k.%y
设计的constraints: ^P) f]GQx
Lens size, cost; edge and center thickeness; minimum number of lens; simple design; cheap O M 86C
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举例来讲，耦合效率。 有两个最有用的函数：FICL, POPD. 前者快，后者慢，但后者对大多数系统要准确一些。读一下manual，你会知道你要设置什么参数。优化目标是1，weight 是1. 要知道在哪个surface上，还有在什么wavelength, field, 最重要的是什么优化数据，可以是耦合效率，也可以是beam size。如果都要考虑，可以设置新的POPD函数，设置好优化系数(weight). Zemax.com有例子，改一下merit function就可以了。 n(: <pz
http://www.zemax.com/kb/articles/26/1/How-to-Model-Coupling-Between-Single-Mode-Fibers/Page1.html 3SVGx< ,2
有些有用的优化函数： Xka REE
加减乘除：SUMM, DIFF, PROD,DIVI 66yw[,Y
镜头数据：MXCG, MNCG, CTGT, MNCT, ARH~dN* C
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变量的设置也很有讲究，越多越靠近理想目标，但是降低速度和提高坏设计的几率. >B BV/C'9
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几点经验： i'IT,jz !
1. 尽可能 use solve， instead of 变量 {{G)Ry*pb
2. 尽可能 use default merit function ~k"+5bHa*
3. 理解constraints 0=Z[6Q@ :
4. 理解和使用symmetry z0z@LA4k6@
5. 去掉无用的变量. x~5uc $
6. 知道怎么去改变设计。
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7. 经常使用：hammer 优化 vObZ|>.J~O
8. 多参考以前的设计，尤其是专利和镜头数据库。
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