[求助]如何更有效的利用軟件優(yōu)化光學系統(tǒng)？覺得自己遇到瓶頸了，該怎么繼續(xù)呀？求高手指點！ [復制鏈接]

我學習光學設計有段時間了，第一本認真閱讀的書是Intro to lens design（with zemax practical examples）。這本書結合zemax的實例，從單透鏡的設計介紹到Petzval Lens。讀完之后對像差理論有了基本的了解，初步掌握了書中介紹的優(yōu)化方法。但是書中對初始結構設計的探討不夠仔細，為此我閱讀了國內北理工的光學設計教程學習PW法。但是在求解Cooke Triplet（三片式）就遇到了問題，不知道該怎么解方程。有做光設的就跟我說解方程沒有太多意義，現(xiàn)在的初始結構大都從現(xiàn)有的結構中選取。 +p u[JHF  
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我現(xiàn)在的疑惑是：（1）是否應該繼續(xù)學習并掌握PW法呢？（2）符合要求的結構可能有很多種，怎么選取一個最優(yōu)的初始結構呢？（3）給定一個初始結構進行優(yōu)化時，不知道該怎么控制像差？尤其當系統(tǒng)的變量很多時，不知道該從何入手。我在用zemax優(yōu)化時，經(jīng)常出現(xiàn)優(yōu)化的結果像質太差，而且有些空氣間隔和透鏡的邊緣厚度也不合理。（4）怎么根據(jù)系統(tǒng)提供的像差，MTF，Spot diagram等信息，找到影響系統(tǒng)像質的關鍵因素？雖然可以分析系統(tǒng)的像差，但是不知道該怎么利用這些信息來尋找最佳的優(yōu)化方向。（5）當系統(tǒng)優(yōu)化到局部極小，怎么對結構參數(shù)進行人工調整，以期跳出局部極��？ 6St=r)_  
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因為是自學，不知道該怎么繼續(xù)下去了？感覺學了這么久還沒有入門，糾結��！論壇里的各位大牛們，我應該怎么辦才能繼續(xù)提高呢？好苦惱啊，請高手們指點迷津�。≈x謝！ S-t#d7'B  
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我是初學者，談談感受啊 <4r8H-(%  
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1）要學pw法，我覺得應該認認真真的自己推到并且用它來嘗試設計一些簡單的透鏡，在這個過程中，不斷揣摩各種像差的含義，提高對他們的理解，加深基本功 91OxUVd  
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2）初始結構的選擇不是一蹴而就的，也許最開始就不知道選哪種，那就多多嘗試啊，不要怕選錯了，在不斷挑選的過程中來慢慢摸索規(guī)律 =rKJJa N  
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3）我覺得不知道怎么控制像差的前提是不知道像差評價的標準是什么，一旦有了標準就很好控制了。至于間隔邊厚等等，可以參考國標 G`!x+
FB  
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4）不知道優(yōu)化方向就要嘗試，比如嘗試改動光闌的位置，嘗試非球面的位置，嘗試更換玻璃。這些不是說一眼能看出來的，除非你是高手。嘴笨的方法就是嘗試，找到一個滿意的改善像質的方法 Pps$=`  
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5） 跳出局部最小，我認為得大破大立，重新來選擇不同的初始結構來設計�；蛘哂萌�局優(yōu)化的方法 ,Ckcc  
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以上是我一個初學者的認識，請各位指教

樓主， TdFU,  
既然已經(jīng)提到了北理工的光設教程，建議認真多看幾遍，用軟件核實書中的例子，另外推薦張以謨王之江老師的書作為精讀，都是經(jīng)典。 }s,NM%oI  
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疑問回答：總的感覺，樓主若在相差理論方面再接再厲下些功夫，80%疑問將迎刃而解。 PUQ",;&y1  
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1）PWC法乃相差理論的具體運用，光設法寶也，可以查一下光行壇高國欣老師的帖子增強學習運用的信心；2）遇到多種初始解時，要根據(jù)具體應用選擇一個最符合自己情況的，例1就是袁老師在光學設計一書中花了大篇幅用相差理論講解三片式鏡頭光焦度分配和透鏡間隔的選取，各種方案對比，令人讀來津津有味，曾經(jīng)用matlab重現(xiàn)這些分析，非常佩服前輩造詣；3）了解及深刻了解各種光學系統(tǒng)的相差特性及校正要求，軟件優(yōu)化時的評價函數(shù)就是這些要求的數(shù)值體現(xiàn)而已，在復雜系統(tǒng)中分析各類相差輕重緩急關系是個難點，根據(jù)相差理論一般都能理出頭緒來�？諝忾g隔和透鏡清查閱書籍手冊并合供貨商探討；4）同第三點的答案---深刻了解系統(tǒng)的相差特性（各種相差在點列圖的特征，對波相差的影響等）和校正要求，決定校正的策略的方向，必要的數(shù)值分析千萬不要偷懶。5）光設中永遠難點，paper的永遠話題，設計評審中挑剔方和被挑剔方永遠的雙刃劍，Robert Fischer的光學系統(tǒng)設計書中有比價具體的實例，不妨讀讀。 4DL;Y  
 3IxC@QR  
和其他工作一樣，光設注重知識和經(jīng)驗積累，更注重潛心和毅力。樓主是個有心人，祝成功，多交流。 \,S|>CPQ  
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E/cV59  

sansummer:我是初學者，談談感受啊
1）要學pw法，我覺得應該認認真真的自己推到并且用它來嘗試設計一些簡單的透鏡，在這個過程中，不斷揣摩各種像差的含義，提高對他們的理解，加深基本功
2）初始結構的選擇不是一蹴而就的，也許最開始就不知道選哪種，那就多多嘗試啊，不要怕選錯了，在不 .. (2011-12-28 11:51)  LO=U?`)q  

zamMlmls^  
謝謝您的回復！PW法我還沒有掌握，現(xiàn)在只能求一些簡單結構的初始解。雖然對像差有了一定的了解，但是還不能有效的分析透鏡形狀，光闌位置對其的影響，還是需要加強基本功的學習。 M!,H0(@G  
Lens design with zemax examples一書中也提到對初學者來說，設計就是try and error的一個過程，我有點急躁了，謝謝您的建議！

mang2004:樓主， KSs1EmB  
既然已經(jīng)提到了北理工的光設教程，建議認真多看幾遍，用軟件核實書中的例子，另外推薦張以謨王之江老師的書作為精讀，都是經(jīng)典。
疑問回答：總的感覺，樓主若在相差理論方面再接再厲下些功夫，80%疑問將迎刃而解。
....... (2011-12-28 13:31)  |5vcT,A  

c+l1l0BA  
嗯，自己讀書的時候還是沒能靜下心來，有點急于求成了。扎實的理論知識對設計大有裨益，我會繼續(xù)在像差理論方面充實自己。我自己做lens design中的例子時，對設計的結果沒有更深入的分析，我以后會注意的。謝謝您的建議，非常感謝！ %* 0GEfl/  

rcasiodu:謝謝您的回復！PW法我還沒有掌握，現(xiàn)在只能求一些簡單結構的初始解。雖然對像差有了一定的了解，但是還不能有效的分析透鏡形狀，光闌位置對其的影響，還是需要加強基本功的學習。 K21Xx`XK  
Lens design with zemax examples一書中也提到對初學者來說，設計就是try and error的一個過程，我 .. (2011-12-28 14:00)  wA{)
9.  

lSR\wz*Fk  
版主說的有道理，回想當時我也做過驗證，我用VC++把袁旭滄的書中的PW方法編程驗證，實際作出的結果和ZEMAx相差無幾，我覺得這真是一個很好的學習的過程。 d*+}_EV)Y3  
Nd>zq  
不過再過了這階段后，我覺得可以不用每次都使用PW方法了，可以以現(xiàn)有的結構來進一步優(yōu)化。 N,w6  
\zJ^XpC  
因此我認為PW法是一個很好的打基礎的作用，也是對像差深入了解的過程。其實我個人覺得PW方法，在這個計算機的時代，可以不用完完全全的依賴她了。比如你看的Introduction to lens design那本書，里面介紹的設計雙膠合的方法，簡單易懂，結合了計算和電腦優(yōu)化，很快就能得到一個滿意的結果。而當時第一次在大三做課程設計時，用pw法，又是計算，又是選玻璃，也未必就能達到一個非常好的結果。因此來說不同的時代有不同的方法，能夠將理論和計算機結合起來，取各自優(yōu)點，是最好的設計方式 rX$-K\4W  
^RnQX#+  
有不對的請指教

光學設計不是看一下軟件怎么用或者看一下pw算法就能解決的。牽涉到很多內容。最好能經(jīng)過大學光學專業(yè)的學習。自學難度很大的。

phoenixzqy:光學設計不是看一下軟件怎么用或者看一下pw算法就能解決的。牽涉到很多內容。最好能經(jīng)過大學光學專業(yè)的學習。自學難度很大的。 (2012-01-01 18:52)