zemax中默认函数编辑器中的环数和臂数如何选择及分别影响了什么

joyance

如题所示，想请教一下各位大佬 我们在zemax评价函数编辑器 序列评价函数中 环和臂应该怎么去使用 及分别影响了什么 我一般默认用三环六臂去优化 以前我在教学视频中看到过 不过不太理解 有没有通俗易懂的说法 这个的选择会对优化有没有较大的影响

gsh1575431

实际光学系统的成像中有无数根光线，在光学设计过程中我们无需对每一根光线进行追迹，这样将会耗费大量计算机资源和时间。zemax中默认函数编辑器中的环数和臂数代表以光瞳为标准制定类似于蜘蛛网的从光瞳中心发散到边缘最大光瞳pupil的同心环和壁数的交点上的光线进行追迹，球面光学系统默认3环6臂就可以。当使用过非球面时，由于有非球面系数，为使得追迹结果更加精确，得多定义环壁数，推荐6环8臂，如果电脑性能好，当然是环臂数高对表面控制更精确，但是追迹占用电脑内存和CPU也会加大，时间边长。总而言之，根据是否添加非球面酌情即可。

neverknow

简单的说就是光瞳的采样方案，可以理解为类似于蜘蛛网的形态，环数臂数越多，采样越密集。采样密集的好处是后面的优化数据更准确，不会出现优化评价函数好但看特性曲线没那么好的情况，坏处是电脑资源应用多，影响优化速度。实际操作中可以先使用默认的较低的环数臂数，获得初步满意的结果后再酌情考虑增加环数和臂数。

不如吃茶

简单来说就是影响采样点数，可以从小往大加，评价函数变化不大时即可不再改变

joyance

gsh1575431 发表于 2021-5-10 17:36
实际光学系统的成像中有无数根光线，在光学设计过程中我们无需对每一根光线进行追迹，这样将会耗费大量计算 ...

明白了 主要就是增加光线追迹的精度  来确定面型是吧 因为非球面面型精度要比球面高 所以会用高环高臂  我做的都是球面镜 目前没做非球的  所以三环六臂是足够的了吧

Larry

对圆环和辐条的采样考虑（Sampling considerations for Rings and Arms）
你应该根据你的系统中存在的像差等级来选择Rings数和Arms数。GQ算法中像差的最高等级可以通过公式（2*n-1）精确计算出来，其中n 是圆环数。如果一个光学设计中，像差等级被限制到5级，那么n的值就至少是3。确定正确的Rings数的一种简单方法是选择最小数1。然后进入优化对话框并注意评价函数。现在再回到默认评价函数工具条，并选择两个Rings。如果评价函数的改变多于几个百分比，再回去并选三个Rings，以此类推直到评价函数没有显著改变为止（也许是1％）。对与Arms也重复这一过程（通常6个Arms就足够了）。选择多于所需的Rings和Arms并不能改善优化结果，它只会不必要的减缓算法的速度。追迹更多的超出所需的光线也不会有助于你找到更好的解!
--摘自zemax中文手册

gsh1575431

joyance 发表于 2021-5-11 09:20
明白了 主要就是增加光线追迹的精度  来确定面型是吧 因为非球面面型精度要比球面高 所以会用高环高臂   ...

是的，如果是简单的系统只用球面一般默认3环6臂就可以