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解决方案

SYNOPSYS 光学设计软件课程十四：更具挑战性的优化

课程十四：更具挑战的优化

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。

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

这是输入：

RLE                 !启动系统
ID TEST PSD III
OBB 0 20 12.7
WAVL CDF
UNITS MM
1 TH 5 GLM 1.6 50 2 TH 5
3 TH 5 GLM 1.6 50 4 TH 5
5 TH 5 GLM 1.6 50 6 TH 5
7  TH 5 GLM 1.6 50
8  TH 5
9  TH 5 GLM 1.6 50
10  TH 5
11  TH 5 GLM 1.6 50
12  TH 5
13  TH 5 GLM 1.6 50
14  TH 50
15
APS 7
END
PAD/U              ! 显示初始系统. 
PROJECT            ! 启动一个计时器，然后为光圈重量定义一个符号，AWT
AWT: 0.5           ! 几乎等同于光圈的重量
QUIET              ! 不在显示器上显示所有内容会加速事情的进展
PANT               ! 定义变量. 
CUL 1.9            ! 在指数变量上设定上限为1.9. 
FUL 1.9
VY 1 YP1           ! 变化同轴心的停止位置. 
VLIST RAD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
VLIST TH ALL
VLIST GLM ALL
END
AANT               ! 定义优化函数的开始. 
AEC
ACC
M 33 2 A GIHT
GSR AWT 5 5 M 0      ! 注意如何给几个场点分配权重. 
GNR AWT 4 4 M .3     ! 这将在0.3视场点创建一个光线网格
GNR AWT 4 4 M .6     ! 这将在0.6视场点创建一个光线网格
GNR AWT 5 4 M .75    ! 这将在0.75视场点创建一个光线网格
GNR AWT 4 4 M .8     ! 这将在0.8视场点创建一个光线网格
GNR AWT 4 4 M 1      ! 这将在1视场点创建一个光线网格
END
SNAP 100
DAMP 1000
SYNOPSYS 5
SYNOPSYS 10
SYNOPSYS 15
SYNOPSYS 100
ANNEAL 50 10
LOUD                ! 恢复对监视器的输出
MERIT?
STORE 3              !  将结果存储在库中. 
ARGLASS 3 QUIET      !  ARGLASS输入的开始. 
CAT S               ! 指定肖特玻璃目录. 
INCLUDE 1 TO 13      ! 做到所有表面.
PREF               ! 只使用首选的玻璃类型
 SAFE               ! 环境安全的玻璃。.
GO                 ! 执行ARGLASS. 
PROJECT                         ! 查看这项工作花了多长时间
MOF M 0 40 80 0 Q 30 20 10      ! 计算场上的MTF.

作业运行约30秒，并产生此结果：


RLE
ID TEST PSD III                            180
 WAVL .6562700 .5875600 .4861300
 APS               1
 UNITS MM
 OBB  0.000000     20.00000     12.70000    -25.39490      0.00000      0.00000
12.70000    0 AIR
1 RAD     63.9324304819396   TH      6.13775631
1 N1 1.82743442 N2 1.83402633 N3 1.84979432
1 CTE   0.584000E-05
1  GTB S    'N-LASF40        '
2  RAD    121.4260973202004   TH      1.00000000 AIR
3  RAD     38.9734739086511   TH     20.57680176
3   N1  1.72508287  N2  1.72915286  N3  1.73846093
3 CTE   0.581000E-05
3  GTB S    'N-LAK34         '
4  RAD     87.2688769717594   TH      1.01574402 AIR
5  RAD     76.7614323395048   TH      3.26054685
5 N1 1.72090550 N2 1.72827542 N3 1.74642643
5 CTE   0.940000E-05
5  GTB S    'N-SF10          '
6  RAD     19.7361513224512   TH     21.84758786 AIR
7  RAD    -29.7587962681538   TH      1.00000000
7 N1 1.83649445 N2 1.84665729 N3 1.87209365
7 CTE   0.846000E-05
7  GTB S    'N-SF57          '
8  RAD    -38.0771643426431   TH      1.00000000 AIR
9  RAD    148.7057065172241   TH      6.45696908
9 N1 1.91038602 N2 1.92285755 N3 1.95457944
9 CTE   0.590000E-05
9  GTB S    'N-SF66          '
10  RAD     84.7349933920333   TH      1.28380951 AIR
11  RAD    116.5460118813826   TH     25.45671730
11 N1 1.64820928 N2 1.65159874 N3 1.65934342
11 CTE   0.710000E-05
11  GTB S    'N-LAK7          '
12  RAD    -40.6054550188090   TH     18.94463076 AIR
13  RAD     70.2471757058936   TH     25.49467569
13 N1 1.84254602 N2 1.85024035 N3 1.86897227
13 CTE   0.737000E-05
13  GTB S    'N-LASF9         '
14  RAD     73.0342740343945   TH     16.56312158 AIR   15 CV      0.0000000000000   TH      0.00000000 AIR
END

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：

要检查这些玻璃的属性，我们输入命令 PGA ALL, 并得到一个列表，其中一部分如下所示：

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。

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。

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。

（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。