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[分享]SYNOPSYS中如何使用玻璃替換方法來優(yōu)化玻璃 [復(fù)制鏈接]

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只看樓主正序閱讀樓主發(fā)表于: 2022-06-24

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。

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簡(jiǎn)介
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。
當(dāng)開始設(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。

插入真實(shí)玻璃
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)的過程，因?yàn)椴ＡУ膶傩允遣贿B續(xù)的。
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似可用的玻璃。
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)。
為避免以上過程中出現(xiàn)的麻煩，SYNOPSYS提供了一種玻璃替換工具。在優(yōu)化過程中，玻璃替換方法使用來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。
為查看玻璃替換方法的操作過程，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。打開附件中的“SAN.MAC”，下面這個(gè)是三片式透鏡的DSEARCH宏文件：

運(yùn)行宏文件后，打開鏡頭的數(shù)據(jù)表（SPS），就會(huì)發(fā)現(xiàn)材料都是玻璃模型。

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。