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解决方案
在本课中，我们将应用一些最新的工具，来判定透镜的性能是否可以进一步提高。
这是初始结构，包含三个视场点的MTF曲线。 （输入MMF，选择多色选项，然后单击执行。）（下图中开关85打开后，显示红色的红外波长。）
RLE
ID EXAMPLE LENS 53
WAVL .7150000 .7100000 .7050000
CORDER 1 3 2
APS -11
TEMPERATURE 30.00000
WAP 3
GTZ
UNITS MM
OBB 0.000000 15.20000 6.24500 -13.54114 0.00000 0.00000 6.24500
0 AIR
1 CV 0.0000000000000 TH 4.50000000
1 N1 1.45505601 N2 1.45516542 N3 1.45527657
1 DNDT 1.090E-05 9.960E-06 9.700E-06 3.65000E-01 5.46000E-01 6.44000E-01
1 CTE 0.500000E-06
1 GTB U 'FUSILICA'
2 CV 0.0000000000000 TH 1.00000000 AIR
3 RAD 31.3000000000000 TH 9.80000000
3 N1 1.73585988 N2 1.73610163 N3 1.73634814
3 CTE 0.806000E-05
3 GTB S 'N-LAF2'
4 RAD 111.9000000000000 TH 1.50000000 AIR
5 RAD 28.2100000000000 TH 4.00000000
5 N1 1.51269554 N2 1.51282313 N3 1.51295285
5 CTE 0.710000E-05
5 GTB S 'N-BK7'
6 RAD 14.2600000000000 TH 8.50000000 AIR
7 RAD -46.1600000000000 TH 3.40000000
7 N1 1.51269554 N2 1.51282313 N3 1.51295285
7 CTE 0.710000E-05
7 GTB S 'N-BK7'
8 RAD 19.3000000000000 TH 3.00000000 AIR
9 RAD 28.1400000000000 TH 4.80000000
9 N1 1.51269554 N2 1.51282313 N3 1.51295285
9 CTE 0.710000E-05
9 GTB S 'N-BK7'
10 RAD -47.0000000000000 TH 1.00000000 AIR
11 CAO 4.90993000 0.00000000 0.00000000
11 CV 0.0000000000000 TH 13.20000000 AIR
12 RAD -24.2000000000000 TH 3.20000000
12 N1 1.83018573 N2 1.83066058 N3 1.83114590
12 CTE 0.846000E-05
12 GTB S 'N-SF57'
13 RAD 150.0000000000000 TH 1.20000000 AIR
14 RAD 269.0000000000000 TH 10.00000000
14 N1 1.51269554 N2 1.51282313 N3 1.51295285
14 CTE 0.710000E-05
14 GTB S 'N-BK7'
15 RAD -22.6200000000000 TH 1.00000000 AIR
16 RAD -1000.0000000000000 TH 6.70000000
16 N1 1.73585988 N2 1.73610163 N3 1.73634814
16 CTE 0.806000E-05
16 GTB S 'N-LAF2'
17 RAD -48.1100000000000 TH 1.00000000 AIR
18 RAD 70.1900000000000 TH 6.20000000
18 N1 1.73585988 N2 1.73610163 N3 1.73634814
18 CTE 0.806000E-05
18 GTB S 'N-LAF2'
19 RAD -725.0000000000000 TH 2.00000000 AIR
20 CV 0.0000000000000 TH 3.60000000
20 N1 1.51269554 N2 1.51282313 N3 1.51295285
20 CTE 0.710000E-05
20 GTB S 'N-BK7'
21 CV 0.0000000000000 TH 36.90500000 AIR
22 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
END
该透镜在近红外光工作，工作数 F / 3.5，且是远心的，具有低畸变，受衍射限制。 初步评价，这种设计并不差，只有不到1/4波长的像差。
视场上的最大畸变刚刚超过½微米，远心距离的最大偏差约为0.01弧度。 性能还不错- 但如果我们能够进一步提高它的性能，这将为我们提供更多的公差余地。
这是我们的优化MACro：
CHG
WAP 1 ! keep entering beam diameter constant over field
19 UMC -0.14286 ! maintain F/number
CFREE ! remove the clear aperture at the stop
END
PANT
VY 0 YP1 ! let the program find the best stop location
VLIST RAD ALL ! all radii will change except 19 and the flat windows
VLIST TH ALL EXCEPT 1 LB2 ! and all thicknesses except 1 and 20
END
AANT
AEC ! monitor feathered edges
ACC ! and keep thicknesses less than 25.4 mm
M 89.6 1 A TOTL ! keep total lens length constant
M 0 50 A GIHT ! control distortion at full field
S P YA 1
M 0 50 A GIHT ! and at half field
DIV CONST 2
S P YA .5
M 0 20 A P HH .7 ! control telecentricity at 0.7 field
GSO 0 0.1 5 M 0 ! correct OPDs of ray grids at three fields
GNO 0 0.05 4 M .7
GNO 0 0.05 4 M 1 END
SNAP ! get snapshot every iteration
SYNO 30 ! optimize for 30 cycles.
（创建这组光线网格像差的最简单方法是使用MACro编辑器中的Ready Made Raysets按钮。在这种情况下，我们选择了第8组，它创建了横向目标和OPD目标，然后选择删除横向目标 并且在全视场增加OPD目标的权重.Bare-bones Rayset对话框也可以这样做，然后有更多选项。）
我们进行优化，然后运行模拟退火几个周期。 透镜有所改善。
现在让我们使用一些强大的工具。 首先，我们运行自动元件删除功能。 这会找到可以移除的元件，而对评价函数的性能降低最小。 为此，我们只需添加该行命令
AED 3 Q 3 19 ! find which element to delete between surfaces 3 and 19.
将该命令加到PANT命令之前，然后重新优化。 该程序显示可以移除表面14处的镜片。 我们允许它删除该元件，然后对其进行优化和模拟退火（在注释掉AED行之后，我们不会删除另一个元件或删除顶部的CHG文件）。
正如预期的那样，透镜性能有所下降，但仍然不错。 现在我们将使用元件自动插入功能，以查看透镜是否会恢复到以前的镜片数，结果是否比起始透镜更好？
为此，我们将AED线更改为
AEI 3 3 17 0 ! insert one element between surfaces 3 and 17.
并再次运行MACro。 （如果您有多核电脑，则在MACro的顶部还应添加以下命令，其中nb是核心数。 这将以更快的速度运行AEI。）
CORE nb
在MACro的顶部，其中nb是核心数。 这将以更快的速度运行AEI。）
程序在表面12之前插入了一个元件。我们添加一个新变量
VY 12 GLM
到PANT文件，所以新元件上的玻璃模型可以变化，注释掉AEI命令行，重新优化并模拟退火。
该程序已将透镜内的孔径位置移动到9.如果透镜有固定孔径，我们可以在该元件上切一个凹槽，并获得极好的性能 - 但如果没有，我们会为表面11分配一个真正的孔径，移除 YP1的变量，并再次重新优化。我们得到如下透镜：
RLE
ID EXAMPLE LENS 141
WAVL .7150000 .7100000 .7050000
CORDER 1 3 2
APS -11
TEMPERATURE 30.00000
WAP 1
GTZ
UNITS MM
OBB 0.000000 15.20000 6.24500 -11.63722 0.00000 0.00000
6.24500
0 AIR
1 CV 0.0000000000000 TH 4.50000000
1 N1 1.45505601 N2 1.45516542 N3 1.45527657
1 DNDT 1.090E-05 9.960E-06 9.700E-06 3.65000E-01
1 CTE 0.500000E-06
1 GTB U 'FUSILICA '
2 CV 0.0000000000000 TH 1.00000000 AIR
3 RAD 31.7420365099046 TH 4.89311077
3 N1 1.73585988 N2 1.73610163 N3 1.73634814
3 CTE 0.806000E-05
3 GTB S 'N-LAF2 '
4 RAD 205.8474850968830 TH 6.35592001 AIR
5 RAD 31.8551157618315 TH 1.39568729
5 N1 1.51269554 N2 1.51282313 N3 1.51295285
5 CTE 0.710000E-05
5 GTB S 'N-BK7 '
6 RAD 12.9057883346246 TH 7.19477052 AIR
7 RAD -23.8475364230033 TH 1.00000000
7 N1 1.51269554 N2 1.51282313 N3 1.51295285
7 CTE 0.710000E-05
7 GTB S 'N-BK7 '
8 RAD 18.0286949741191 TH 1.24241640 AIR
9 RAD 21.7606620988429 TH 11.21030691
9 N1 1.51269554 N2 1.51282313 N3 1.51295285
9 CTE 0.710000E-05
9 GTB S 'N-BK7 '
10 RAD -27.0144706600627 TH 1.00000000 AIR
11 CV 0.0000000000000 TH 15.36917292 AIR
12 RAD -221.0555600124851 TH 3.83402160
12 GLM 1.73264979 52.69907560
13 RAD -18.9307423606996 TH 1.00000000 AIR
14 RAD -18.3189387535143 TH 1.00000790
14 N1 1.83018573 N2 1.83066058 N3 1.83114590
14 CTE 0.846000E-05
14 GTB S 'N-SF57 '
15 RAD 77.6676600402005 TH 8.59463594 AIR
16 RAD -98.5742040515266 TH 3.91807638
16 N1 1.73585988 N2 1.73610163 N3 1.73634814
16 CTE 0.806000E-05
16 GTB S 'N-LAF2 '
17 RAD -31.6148606190401 TH 5.55657931 AIR
18 RAD 90.9510179315515 TH 5.93527419
18 N1 1.73585988 N2 1.73610163 N3 1.73634814
18 CTE 0.806000E-05
18 GTB S 'N-LAF2 '
19 RAD -60.9109375555036 TH 1.00003786 AIR
19 CV -0.01641741
19 UMC -0.14286000
20 CV 0.0000000000000 TH 3.60000000
20 N1 1.51269554 N2 1.51282313 N3 1.51295285
20 CTE 0.710000E-05
20 GTB S 'N-BK7 '
21 RAD -1.1487695061324E+17 TH 43.52197472 AIR
21 CV -8.70496644E-18
21 UMC -0.14286000
22 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
END
该程序在表面14处移除了原始透镜元件，并在12处更换了新镜片。最大畸变现在约为1/4微米（是原来的一半）。 然后，我们在表面12处用玻璃模型替换了表面3上使用的玻璃，并重新优化，几乎没有性能损失。 （当您自己学习这些课程时，由于退火阶段的随机性，您可能会得到略微不同的结果。）
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