SYNOPSYS 光学设计软件课程三十一：超消色差

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光学设计中最强最快优化算法

本课将探索SYNOPSYS的一个独特功能，当您需要出色的色差校正时，它可以提供帮助，甚至比复消色差更好。在第8课展示了如何选择三种玻璃类型，以便在三个波长下校正轴向色差。对于许多设计而言，总是需要足够好的。

假设您正在设计一个在0.4到0.9微米范围内使用的镜头。你能用复消色差吗？让我们来看看。这是一个初始结构的RLE文件，除了最后一个外，所有表面都是平的，这将为我们提供一个6英寸孔径 F / 8望远镜物镜。（**这些行并将它们粘贴到MACro编辑器中。）

我们还没有指定波长，所以我们得到了默认的CdF线。我们需要改变这一点。打开Spectrum Wizard（MSW），然后更改指示的点。

单击“获取光谱”按钮后，单击“应用于镜头”按钮。镜头现在有更广泛的光谱。这是我们的起始镜头，在SketchPad显示屏中

很差，需要优化。让我们优化它，改变玻璃模型。制作一个MACro：

现在将鼠标放在AANT命令后的空行上，然后单击按钮。默认选择Merit功能编号6，因此只需单击Back to MACro编辑器按钮即可。这给了我们一个简单的评价函数：

在这里，要校正所有10种波长。是时候进行优化了。运行MACro并模拟退火。镜头变得更好，但仍然不太理想：

这种校正状态怎样？我们可以要求AI向我们展示所有波长的离焦 - 但目前这是不明智的。该透镜具有曲率求解，并且在每个波长下程序将重新计算它。（我们当然不希望这种情况发生！）因此，我们制作了第二个MACro，如下所示：

此文件删除所有的求解（和拾取，如果有的话），然后绘制离焦。然后，它以原样的方式得到镜头。这是色差校正曲线：

当然，这对于玻璃模型是有效的，通常我们会替换真正的玻璃并重新优化。但目前我们有一个消色差，校正了两个波长。我们知道这一点，因为人们可以在图表上画一条水平线，它会在两个地方与曲线相交。我们认为这种校正对我们的目的来说不够好。现在是时候学习制作“超消色差”了。

首先，我们将展示如何使用SYNOPSYS的glassmap功能自己找到合适的镜片组合。然后我们将展示程序如何自动完成任务，这是非常省时。

超消色差一词是马克斯·赫茨伯格在1963年在《应用光学》上发表的一篇论文中首创的。他的理论说，如果你制作一个玻璃目录的图表，其中的坐标轴是P*和P**的值，然后选择三个在一条直线上的玻璃，就有可能同时校正四个波长。P*是指部分色散(NF - N*)/(NF - NC)，其中F和C为0.4861和0.6563的夫琅和费谱线，N*为1.014的IR谱线。N**是0.365 um的UV线，给你一个类似的P**的方程。

我们将简要概述手工操作的程序，以便您知道如何操作。

屏幕上的SYNOPSYS玻璃图可以向我们展示我们需要的那种情节。键入MGT以打开“玻璃表选择”对话框并选择O（Ohara）目录。显示玻璃图时，单击“图形”按钮，然后选择底部选项。

在此图表中，您可以看到每个元件的模型的当前位置（红色圆圈）。他们有点紧凑，但这是一个很短的路线。您需要做的是调整线条，使其连接三种玻璃类型，最好是尽可能长的线条。您选择往往靠近的底部的火石玻璃，，并按 ctrl 单击其中一个。这就把线的底部放在那个玻璃上。然后在分布顶部附近选择一个玻璃，然后单击 shift 键将其放在那里。现在选择靠近该线中心的第三个玻璃，并尽可能靠近它。写下这三个玻璃的名字。