Zemax-光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗(1)---優(yōu)化函數(shù)的使用
L=(-BYS .-$3I|}X= 本人從事
光學(xué)設(shè)計,參加過zemax的高級培訓(xùn),在這里分享我的初淺經(jīng)驗,歡迎指正。
`0upm%A b^R:q7ea 使用Zemax設(shè)計
光學(xué)系統(tǒng),基本上就是根據(jù)設(shè)計要求,給出初始設(shè)計,然后優(yōu)化系統(tǒng)。初始設(shè)計需要對光學(xué)有系統(tǒng)的學(xué)習(xí),需要長期的經(jīng)驗,不同的領(lǐng)域有不同的要求,初始設(shè)計會大不相同,zemax不會給你太多的幫助。Zemax的精髓是能計算出光路圖,然后使用operand(優(yōu)化函數(shù))優(yōu)化各項光學(xué)
參數(shù)。
Q<>u)%92@ 'DW|a 1. default merit function,當屬最有用的優(yōu)化函數(shù),配合EFFL(有效
焦距)使用,基本可以設(shè)計大部分光學(xué)系統(tǒng)?梢允褂肦MS spot radius and rms wavefront error。另外設(shè)置好變量。Zemax會自動生成優(yōu)化系數(shù)(weight). 函數(shù)行的量取決于
波長數(shù),場(field)數(shù),也決定了計算的快慢。
nOC\ =<Nsg 2. 自己設(shè)計優(yōu)化函數(shù)。第一步,需要知道你的優(yōu)化目標:焦距,abberation,耦合效率。設(shè)置好constraints.
L|[i<s; 設(shè)計的constraints:
3]S*p ErY Lens size, cost; edge and center thickeness; minimum number of lens; simple design; cheap
EWJB/iED DN^+"_:TB 舉例來講,耦合效率。 有兩個最有用的函數(shù):FICL, POPD. 前者快,后者慢,但后者對大多數(shù)系統(tǒng)要準確一些。讀一下manual,你會知道你要設(shè)置什么參數(shù)。優(yōu)化目標是1,weight 是1. 要知道在哪個surface上,還有在什么wavelength, field, 最重要的是什么優(yōu)化數(shù)據(jù),可以是耦合效率,也可以是beam size。如果都要考慮,可以設(shè)置新的POPD函數(shù),設(shè)置好優(yōu)化系數(shù)(weight). Zemax.com有例子,改一下merit function就可以了。
&>-'|(m+2 http://www.zemax.com/kb/articles/26/1/How-to-Model-Coupling-Between-Single-Mode-Fibers/Page1.html GW
{tZaB 有些有用的優(yōu)化函數(shù):
cc${[yj) 加減乘除:SUMM, DIFF, PROD,DIVI
#X]*kxQ< 鏡頭數(shù)據(jù):MXCG, MNCG, CTGT, MNCT,
7sVM[lr< 1F.._5_"] kR+}7G+ 變量的設(shè)置也很有講究,越多越靠近理想目標,但是降低速度和提高壞設(shè)計的幾率.
z,;XWv? c@>ztQU* 幾點經(jīng)驗:
Vg62HZ | 1. 盡可能 use solve, instead of 變量
W~H`{x%Av> 2. 盡可能 use default merit function
-3(*4)h7 3. 理解constraints
j*>]HNo& 4. 理解和使用symmetry
g_4%M0&AX 5. 去掉無用的變量.
K^x{rn.Zf 6. 知道怎么去改變設(shè)計。
t|>P9lX@ 7. 經(jīng)常使用:hammer 優(yōu)化
G5hRx@vfrL 8. 多參考以前的設(shè)計,尤其是專利和鏡頭數(shù)據(jù)庫。