| 小火龍果 |
2022-06-24 16:39 |
SYNOPSYS中如何使用玻璃替換方法來(lái)優(yōu)化玻璃
在光學(xué)系統(tǒng)中選擇最優(yōu)玻璃材料時(shí)，模型玻璃等傳統(tǒng)的玻璃選擇方法提供的幫助有限。本文介紹了如何在搜索完初始結(jié)構(gòu)后，使用玻璃替換方法進(jìn)行直接玻璃優(yōu)化，以及在考慮玻璃的可用性、成本及耐候性等因素時(shí)，如何進(jìn)一步嚴(yán)格挑選玻璃。 hKVj\88
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插入真實(shí)玻璃方法是SYNOPSYS中選擇玻璃最有效的方法。插入真實(shí)玻璃可直接修改玻璃模型，然后重新優(yōu)化系統(tǒng)，以確定新的玻璃是否是更好的設(shè)計(jì)方案。 zh8\
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當(dāng)開(kāi)始設(shè)計(jì)鏡頭時(shí)，設(shè)計(jì)的鏡頭所使用的材料都是玻璃模型，玻璃模型只含有折射率和阿貝數(shù)，不是真實(shí)的。只有在運(yùn)行一次優(yōu)化宏后，運(yùn)用MRG指令，才能插入真實(shí)玻璃。插入真實(shí)玻璃時(shí)，SYNOPSYS將自動(dòng)完成此過(guò)程。這樣可使SYNOPSYS在不借助于理想化玻璃色散的情況下優(yōu)化系統(tǒng)。本文將提供此方法的一個(gè)示例。 7i- G5%w7
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插入真實(shí)玻璃 []^fb,5a
SYNOPSYS中處理玻璃優(yōu)化的方式與處理其他數(shù)據(jù)的方式有些不同。直接優(yōu)化玻璃選擇是一件很困難且不可預(yù)測(cè)的過(guò)程，因?yàn)椴ＡУ膶傩允遣贿B續(xù)的。 uG-t)pej
選擇玻璃的傳統(tǒng)方法是使用某種模型玻璃。模型玻璃方法是使用一些數(shù)值參數(shù)將玻璃色散理想化，然后優(yōu)化這些參數(shù)，同時(shí)將參數(shù)值或計(jì)算的折射率值約束為類(lèi)似可用的玻璃。 \Z NUt$\
如果一種玻璃被描述成有一定折射率、阿貝數(shù)和部分色散偏離的“玻璃模型”，這些模型參數(shù)可以作為變量，然后像其他數(shù)值參數(shù)一樣進(jìn)行優(yōu)化。然而，模型玻璃方法存在一個(gè)嚴(yán)重的缺陷，即在使用玻璃模型方法獲得良好的設(shè)計(jì)方案之后，必須將玻璃模型轉(zhuǎn)換為真實(shí)的玻璃，然后再使用新選擇的玻璃來(lái)重新優(yōu)化該設(shè)計(jì)。遺憾的是，對(duì)于許多系統(tǒng)，新優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案的性能可能比模型玻璃方法的設(shè)計(jì)方案的性能要差。更令人沮喪的是，使用真實(shí)玻璃的最佳設(shè)計(jì)可能與使用模型模型找到的最優(yōu)設(shè)計(jì)有不同的結(jié)構(gòu)。 8EbJ5wu/%S
為避免以上過(guò)程中出現(xiàn)的麻煩，SYNOPSYS提供了一種玻璃替換工具。在優(yōu)化過(guò)程中，玻璃替換方法使用來(lái)自玻璃目錄中的真實(shí)玻璃替換鏡頭設(shè)計(jì)中的玻璃模型。 ca )n*SD
為查看玻璃替換方法的操作過(guò)程，我們將優(yōu)化三片式透鏡玻璃。首先，我們可以先利用SYNOPSYS軟件的DSEARCH功能，自動(dòng)搜索出一個(gè)結(jié)構(gòu)較好的三片式透鏡，然后對(duì)透鏡進(jìn)行優(yōu)化，最后利用MRG指令插入真實(shí)玻璃。注意：只有運(yùn)行了一次優(yōu)化宏后，才能運(yùn)用MRG指令。打開(kāi)附件中的“SAN.MAC”，下面這個(gè)是三片式透鏡的DSEARCH宏文件：
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[attachment=113163] [attachment=113164] 運(yùn)行宏文件后，打開(kāi)鏡頭的數(shù)據(jù)表（SPS），就會(huì)發(fā)現(xiàn)材料都是玻璃模型。 P){b"`f
[attachment=113165] 然后對(duì)鏡頭進(jìn)行優(yōu)化，利用軟件所給的優(yōu)化宏，在此基礎(chǔ)上對(duì)變量進(jìn)行控制。默認(rèn)不輸入?yún)?shù)的ACC為1英寸，即25.4mm。感覺(jué)透鏡厚度太大了，在優(yōu)化宏的ACC后面增加5 1 1，控制元件最大中心厚度在5mm左右。 ^j~CYzmt
[attachment=113166] 打開(kāi)附件中的“SAN_OPT.MAC”進(jìn)行優(yōu)化，下面是優(yōu)化后的鏡頭結(jié)構(gòu)： '" MT$MrT
[attachment=113167] 優(yōu)化完成后，進(jìn)行退火。 *CtWDUxSdW
[attachment=113168] [attachment=113169] [attachment=113170] [attachment=113171] 最后可以進(jìn)行插入真實(shí)玻璃的過(guò)程，在命令窗口輸入MRG打開(kāi)真實(shí)玻璃自動(dòng)插入窗口，選擇成都光明玻璃庫(kù)并運(yùn)行。注意：只有運(yùn)行了一次優(yōu)化宏，才能運(yùn)行MRG指令。 i2 bkgyzB.
[attachment=113172] 下面是插入真實(shí)玻璃的結(jié)果： }6S~"<Ym
[attachment=113173] 替換玻璃材料之后可以把優(yōu)化宏中玻璃變量注釋掉，繼續(xù)優(yōu)化退火直到評(píng)價(jià)函數(shù)不再發(fā)生變化。 t`F<lOKj
[attachment=113174] [attachment=113175] 此時(shí)的鏡頭數(shù)據(jù)以及像差如下圖所示： 6:\0=k5
[attachment=113176] [attachment=113177] 可以清楚的看到插入真實(shí)玻璃后，性能的變化。 M N-j$-y}
要查看特定玻璃的數(shù)據(jù)或狀態(tài)，請(qǐng)點(diǎn)擊玻璃表打開(kāi)材料目錄窗口。
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[attachment=113178] 選擇其中的一個(gè)玻璃庫(kù)，點(diǎn)擊確認(rèn)后，選擇顯示玻璃列表，就可以清楚的看到這個(gè)玻璃庫(kù)中的所有玻璃的具體情況。 hIBW$
[attachment=113179] 玻璃目錄列出了玻璃的折射率、阿貝數(shù)、氣泡、濕度、染色、酸性、堿性以及價(jià)格等。通過(guò)插入真實(shí)玻璃替換玻璃模型，您可以確保選擇的玻璃不僅僅符合光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，還符合其他重要標(biāo)準(zhǔn)。 3[_zz;Y*d
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GSEARCH的介紹 w?eJVi@w{
在SYNOPSYS光學(xué)設(shè)計(jì)軟件中，除了運(yùn)用MRG指令替換玻璃模型，還可以利用GSEARCH功能對(duì)玻璃進(jìn)行限制。 O+f'Ql
GSEARCH功能有三種用法： 79HKfG2+KB
1：通過(guò)指定幾種材料，來(lái)替換優(yōu)化現(xiàn)有的材料； \S5YS2,P
2：通過(guò)指定的玻璃庫(kù)，來(lái)替換優(yōu)化現(xiàn)有的材料； { Q?\%4>2
3：通過(guò)給不同面指定不同材料庫(kù)，來(lái)替換優(yōu)化現(xiàn)有的材料。 n1Ic[ cM}
下面是GSEARCH功能的演示： @wVq%GG}
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