在
光學系統(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構后，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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9`//^8G := 6]zd. W 簡介
YW @#91. 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計方案。
A5'NGt 當開始設計
鏡頭時，設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。
r7]zQIE vIl+#9L0 插入真實玻璃
7R#+Le ) 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測的過程，因為玻璃的屬性是不連續(xù)的。
Cxod[$8 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。
;Vik5)D2D 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計方案之后，必須將玻璃模型轉換為真實的玻璃，然后再使用新選擇的玻璃來重新優(yōu)化該設計。遺憾的是，對于許多系統(tǒng)，新優(yōu)化的設計方案的性能可能比模型玻璃方法的設計方案的性能要差。更令人沮喪的是，使用真實玻璃的最佳設計可能與使用模型模型找到的最優(yōu)設計有不同的結構。
.\0isO 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計中的玻璃模型。
>odbOi+X 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，自動搜索出一個結構較好的三片式透鏡，然后對透鏡進行優(yōu)化，最后利用MRG指令插入真實玻璃。注意：只有運行了一次優(yōu)化宏后，才能運用MRG指令。打開附件中的“SAN.MAC”，下面這個是三片式透鏡的DSEARCH宏文件：
&N~ZI*^ 運行宏文件后，打開鏡頭的數(shù)據(jù)表（SPS），就會發(fā)現(xiàn)材料都是玻璃模型。
ps
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然后對鏡頭進行優(yōu)化，利用
軟件所給的優(yōu)化宏，在此基礎上對變量進行控制。默認不輸入?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。
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|SK`U 打開附件中的“SAN_OPT.MAC”進行優(yōu)化，下面是優(yōu)化后的鏡頭結構：
:0)3K7Q 優(yōu)化完成后，進行退火。
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OL 9b 最后可以進行插入真實玻璃的過程，在命令窗口輸入MRG打開真實玻璃自動插入窗口，選擇成都光明玻璃庫并運行。注意：只有運行了一次優(yōu)化宏，才能運行MRG指令。
R" )bDy? 下面是插入真實玻璃的結果：
ZOXIT(mg 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)化退火直到評價函數(shù)不再發(fā)生變化。
$N :Vo(* 此時的鏡頭數(shù)據(jù)以及像差如下圖所示：
"<_ 0A f] 可以清楚的看到插入真實玻璃后，性能的變化。
0;4t&v 7 要查看特定玻璃的數(shù)據(jù)或狀態(tài)，請點擊玻璃表打開材料目錄窗口。
DypFl M* 選擇其中的一個玻璃庫，點擊確認后，選擇顯示玻璃列表，就可以清楚的看到這個玻璃庫中的所有玻璃的具體情況。
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wxVl)QL 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、堿性以及價格等。通過插入真實玻璃替換玻璃模型，您可以確保選擇的玻璃不僅僅符合光學標準，還符合其他重要標準。
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