MTF像差控制

asdoptics

SYNOPSYS 提供了一种选择，可以直接在评价函数中对衍射 MTF 进行定位。这已经被证明是平衡残差的一种有力的方法，并且有时可以显著提高镜头的性能。然而，它必须被认为是一种作为最后手段的工具，而不是一种标准程序，原因有二:
首先，评估 MTF(用于此目的的卷积 MTF 例程)的过程要比优化过程中所需的正常光线追迹慢很多倍。当优化 MTF 时，可能需要等待数小时而不是数分钟才能完成优化。
第二个原因是，这个过程只能应用于已经非常接近衍射极限的透镜。这是一个重要的限制。透镜的 MTF 几乎对涉及的每个参数都有振荡。如果透镜不完美，MTF也会在更高的空间频率上振荡，如下所示。


典型的 MTF 曲线显示模量随空间频率的变化。
一个给定频率的 MTF 也会作为一个镜头变量振荡，如下图所示。虽然不太为人所知，但这种效果是基于波形的标准(如 MTF)所固有的，并且完全排除了它作为一种通用的优化工具的使用。每一个成功的优化方法都利用第一个(有时是第二个)对设计变量的偏差的导数，从而找到一个改进的解。但是如果导数在初始解和期望解之间快速变化，那么除了随机搜索之外，没有任何程序可以从一个解到另一个。

绘图显示当结构参数改变时，透镜的 MTF 如何振荡。

为了满足 MTF 优化的设定，必须对透镜进行足够的校正，使其在低于目标频率的频率上不存在 MTF 曲线的最小值，并且在起始值和改进的解之间的变量值之间不存在 MTF 的最小值。这两个设定密切相关，满足第一个设定可能就足够了。假设上述图中的 MTF 要在点 A 处(不满足上述规则)进行修正。程序将尝试在这一点上提高 MTF 值，并将设计移动到 b 点。这是一个局部最大值，一旦到了那里，程序就会停止。但这不是期望的最大值。如果起点是 C 点，设计就会成功。

要使用 MTF 优化来达到好的效果，您应该遵循以下步骤:



优化程序计算的 MTF 始终采用波前插值法。如果开关 84 是关闭的，这将在波前使用一个 Zernike，如果开关 84 是打开的，则使用一个线性样条。后者的速度要慢很多倍，但如果波阵面的表现不佳，则必须采用后者。
如果您打算使用 KICK 或 ANNEAL 函数，应该谨慎地使用 MTF 优化。这些选项将改变镜头，使 MTF 可能不再处于最大值附近，而在这种情况下，该程序将不起作用。如果你小心地设定一个相当低的初始温度，你可以使用模拟退火，所以设计变化不大。

MTF 优化的输入格式是：

其中 TAR 是所需的 MTF 和 WT 是相对权重。
对于 MTF 系列的像差，允许输入字符“PERF”以代替目标值。然后，该程序将在输入的空间频率上替换一个完美的 MTF 的近似值，该值为接近 F/number 和主色，用于一个不模糊的圆形光瞳。这个估计值的精度大约是 1%，比设定一个 1.0的 MTF 的效果要好得多，因为如果镜头接近衍射极限，你希望误差很小，以便恰当地平衡对其他可能还没有被很好纠正的偏差。

maturer

在syn中怎么协调畸变和MTF的关系呢，畸变跟MTF好像只能满足一个。