SYNOPSYS 光学设计软件课程五: 改进另一个程序设计的透镜

在本课中，我们将从一个针对不同程序设计的透镜开始，并应用一些最新的工具来确定我们是否可以提高其性能。

这是起始透镜，以及三个视场点的MTF曲线。(输入MMF，选择多色选项，然后单击执行。)(下图中开关85打开，显示红色的红外波长。)

该透镜在近红外线以F / 3.5的速度工作，必须是远心的，具有低畸变，并且受衍射限制。初看起来，这种设计并不差，只有不到1/4的像差波。

视场上的最大畸变刚刚超过½微米，远心距离的最大偏差约为0.01弧度。一点也不差 - 但如果我们能够提高基线性能，这将为我们提供更多的公差余地，所以值得一试。

目前透镜使用WAP 3光瞳，因此我们首先进行一些系统更改。 然后我们优化。 这是我们的MACro：

（创建这组光线网格像差的最简单方法是使用MACro编辑器中的Ready Made Raysets按钮。在这种情况下，我们选择了第8组，它创建了横向和OPD目标，然后选择删除横向目标并且在全场增加OPD目标的权重。Bare-bones Rayset对话框也可以这样做，然后有更多选项。）

我们使用此文件进行优化，然后运行模拟退火几个周期。透镜有所改善。

现在让我们使用一些强大的工具。首先，我们运行自动元件删除功能。这会找到可以移除的元件，而对函数的降级最小。为此，我们只需添加该行：

在PANT命令之前到MACro并重新优化。该程序报告可以移除表面14处的镜片。我们允许它删除该元件，然后对其进行优化和退火（在注释掉AED行之后，我们不会删除另一个元件或删除顶部的CHG文件）。

正如预期的那样，透镜不如以前那么好，但仍然不错。现在我们将使用元件自动插入功能，以查看是否返回到以前的元件数量给出的结果比起始透镜更好。

为此，我们将AED线更改为：

并再次运行MACro。（如果您有多核PC，则还应添加该行

在MACro的顶部，其中nb是核心数。这将以更快的速度运行AEI。）

程序在表面12之前插入了一个元件。我们添加一个新变量：

到PANT文件，所以新元件上的玻璃模型可以变化，注释掉AEI线，重新优化并退火这个版本。

很有意思！该程序已将透镜内的孔径位置移动到9。如果透镜有固定孔径，我们可以在该元件上切一个凹槽，并获得极好的性能 - 但如果没有，我们会为表面11分配一个真正的孔径，移除 YP1的变量，并再次重新优化。这几乎也适用，给我们这个透镜：

是的，这个练习绝对值得一试！该程序在14处移除了原始透镜元件，并在12处更换了新透镜。最大畸变畸变现在约为1/4微米（原来的一半），远离距离现在小于0.0048。然后，我们在12处用模具玻璃替换了表面3上使用的玻璃，并重新优化，几乎没有质量损失。（当您自己学习这些课程时，由于退火阶段的随机性，您可能会得到略微不同的结果。）