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小火龍果

2022-06-24 16:39

SYNOPSYS中如何使用玻璃替換方法來優(yōu)化玻璃

在光學(xué)系統(tǒng)中選擇最優(yōu)玻璃材料時，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，如何進一步嚴格挑選玻璃。

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簡介
插入真實玻璃方法是SYNOPSYS中選擇玻璃最有效的方法。插入真實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)計方案。
當開始設(shè)計鏡頭時，設(shè)計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)，不是真實的。只有在運行一次優(yōu)化宏后，運用MRG指令，才能插入真實玻璃。插入真實玻璃時，SYNOPSYS將自動完成此過程。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示例。

插入真實玻璃
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)測的過程，因為玻璃的屬性是不連續(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)，同時將參數(shù)值或計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)一樣進行優(yōu)化。然而，模型玻璃方法存在一個嚴重的缺陷，即在使用玻璃模型方法獲得良好的設(shè)計方案之后，必須將玻璃模型轉(zhuǎn)換為真實的玻璃，然后再使用新選擇的玻璃來重新優(yōu)化該設(shè)計。遺憾的是，對于許多系統(tǒng)，新優(yōu)化的設(shè)計方案的性能可能比模型玻璃方法的設(shè)計方案的性能要差。更令人沮喪的是，使用真實玻璃的最佳設(shè)計可能與使用模型模型找到的最優(yōu)設(shè)計有不同的結(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玻璃替換鏡頭設(shè)計中的玻璃模型。