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2015-07-06 17:45 |
VirtualLab每日一例——34、激光束聚焦的透鏡組的優(yōu)化
本例通過(guò)介紹激光束聚焦的例子來(lái)具體說(shuō)明下parameter optimization這樣一個(gè)優(yōu)化工具的使用方法。 jFtg.SD 前邊我們已經(jīng)多次提到過(guò)parameter run這樣一個(gè)工具。這個(gè)工具是通過(guò)連續(xù)改變參數(shù)來(lái)得到相應(yīng)變化的結(jié)果,從而考察光學(xué)系統(tǒng)中某個(gè)參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響。 6wPeb~{ 而今天介紹的parameter optimization這樣一個(gè)工具卻是相反。我們要得到希望的結(jié)果,從而優(yōu)化出合適的某幾個(gè)參數(shù)。 wL;]1&Qq 本例中我們選擇光源為準(zhǔn)直的高斯光束,并使用了一對(duì)透鏡來(lái)對(duì)高斯光束聚焦。透鏡組的位置及焦距確定后,我們?yōu)榱说玫阶顑?yōu)的聚焦光斑(聚焦光斑半徑最。,需要優(yōu)化這對(duì)透鏡的每個(gè)面的曲率半徑。 2Ok?@ZdjA{ 四個(gè)面的初始曲率半徑設(shè)置為-25mm,25mm,25mm,25mm,設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)為聚焦光斑半徑為0,即優(yōu)化目標(biāo)的光斑半徑越小越好,優(yōu)化算法選擇局部?jī)?yōu)化中的下降的單純形算法,即可開(kāi)始優(yōu)化,經(jīng)過(guò)222步的優(yōu)化計(jì)算后,結(jié)果收斂,得到了四個(gè)曲面的曲率半徑分別為12.826mm, -29.731mm, -15.686mm, -21.297mm。并且優(yōu)化后的聚焦光斑半徑僅為2.05um。 q"S(7xWS 因此parameter optimization這個(gè)工具可以幫助我們得到要優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。如果需要的話,仿真和優(yōu)化過(guò)程中我們還可以考慮干涉,衍射,像差效應(yīng)。另外也可以對(duì)波動(dòng)光學(xué)進(jìn)行優(yōu)化及性質(zhì)測(cè)定。當(dāng)然本例中優(yōu)化的是幾個(gè)面的曲率半徑,另外也可以將位置(比如兩個(gè)面間的距離)加入進(jìn)來(lái)作為需要優(yōu)化的參數(shù)。當(dāng)然了,相應(yīng)的優(yōu)化時(shí)間也會(huì)有所增加,這也是必然的。
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