Zemax-光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗(1)---優(yōu)化函數(shù)的使用
EjR_-8@FK *L%6qxl`V 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。
7Wwp )D c=A(o 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)。
9Z,*h-o E0"10Qbi 1. default merit function,當(dāng)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)。可以使用RMS 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。
j+DE|Q&]I 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(biāo):焦距,abberation,耦合效率。設(shè)置好constraints.
cOSxg=~>u 設(shè)計的constraints:
Iv$:`7|crX Lens size, cost; edge and center thickeness; minimum number of lens; simple design; cheap
&1z)fD2 `fBG~NDw 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(zhǔn)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(biāo)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。
4F05(R8k http://www.zemax.com/kb/articles/26/1/How-to-Model-Coupling-Between-Single-Mode-Fibers/Page1.html Sl3KpZ 有些有用的優(yōu)化函數(shù):
iNod</+"K 加減乘除:SUMM, DIFF, PROD,DIVI
nu&_gF,{ 鏡頭數(shù)據(jù):MXCG, MNCG, CTGT, MNCT,
k}-yOP{ f._l105. RAIVdQ}.Z 變量的設(shè)置也很有講究,越多越靠近理想目標(biāo),但是降低速度和提高壞設(shè)計的幾率.
L`9TB"0R+ -VS9`7k 幾點經(jīng)驗:
j5L)N 1. 盡可能 use solve, instead of 變量
N\9}\Rk@ 2. 盡可能 use default merit function
}3v'Cp0L 3. 理解constraints
<eB<^ &nd 4. 理解和使用symmetry
3@^MvoC 5. 去掉無用的變量.
slU 6. 知道怎么去改變設(shè)計。
qqnclqkw& 7. 經(jīng)常使用:hammer 優(yōu)化
eeuZUf+~] 8. 多參考以前的設(shè)計,尤其是專利和鏡頭數(shù)據(jù)庫。