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[我分享] zemax锤形优化方法

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  • TA的每日心情
    开心
    2015-5-26 16:18
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    [LV.2]偶尔看看I

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    发表于 2015-5-15 09:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
    ZEMAX 锤形优化
    引言

    根据手册上描述的特殊算法,我们已经使用局部优化提高了透镜性能。这步优化后,下一步来运行锤形优化,即ZEMAX提供的全局优化方法的一种。这个是全局搜索提高性能,不像局部优化找到一个好性能时就会自动中止,锤形优化将一直优化直到用户让它中止。

    点击Tools…Optimization…Hammer Optimization或点击Ham按扭,然后点击Start开始优化:



    由于这个设计十分简单,不会再有进一步的提高。对于很复杂的设计,锤形优化可以寻找最佳透镜形式。本例中,RMS光斑半径提高到轴上13.5um,轴外26.1um.



    注:另外一个全局优化算法,Global Search,用于提供序列光线追迹优化初始结构寻找,对于像本例这样简单的设计并不适合。可查看用户手册第18章得到更详细信息。

    视场点足够吗?
    我们使用两个视场点优化的这个透镜,0度和5度。尽管光斑均方根RMS半径在这两个视场下看起来很好,我们如何确定在其它中间视场点处系统性能没有下降?
    点击Analysis…RMS…RMS vs. Field打开如下对话框:




    上图显示了RMS光斑半径作为视场的函数关系,视场作为连续变量。在05度视场间使用50个采样点,画出每个波长下单独的RMS光斑半径与视场的曲线。注意RMS光斑没能超出它在最小和最大视场处的值,因此在这个设计里这两个视场点提供了较好的控制。如果曲线显示中间某个视场点的值超出了我们选择的这两个视场点处的值,那么我们将需要增加更多的视场采样点。

    注:如果您改变视场采样点数或波长数,您必须重新构建评价函数才能将这些改变应用进去。
    类似的RMS vs. Wavelength图允许您检查是否有足够的波长采样数,同样可以用Analysis…Miscellaneous…Chromatic Focal ShiftAnalysis…Miscellaneous…LateralColor观察色差。
    另外一个有用的方法查看关于视场和波长的光学性能是使用像模拟功能:Analysis…Image Simulation…Image Simulation,如下图所示:

    file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.jpg

    这个将会生成一个实际光源场景的模拟,由输入Bitmap图像决定,就好像看到的是图片经过透镜后成的像。这个分析功能有着惊人的速度,这对于非光学专家查看真实光学性能来说是十分理想的功能。

    file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg

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  • TA的每日心情
    擦汗
    2015-11-23 17:21
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    发表于 2015-5-16 10:12 | 显示全部楼层
    关键是使用锤形优化,要什么时候结束,很多时候锤形优化比较慢,运行时间较长,要想得到一个最好的结果,还是有难度的,不知道大家对锤形优化有什么看法,怎样设定参数,使得优化最好
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  • TA的每日心情

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    发表于 2015-5-16 12:23 | 显示全部楼层
    这个像模拟功能我用得不是很多,也不是很了解,能不能帮忙扫一下盲。多谢哈!
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  • TA的每日心情
    开心
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    发表于 2015-5-16 15:07 | 显示全部楼层
    优化函数的设置很重要,锤有时候真心太慢了
    好久没来报道了
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  • TA的每日心情
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    2024-11-25 11:16
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    [LV.10]以坛为家III

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    发表于 2015-5-20 11:01 | 显示全部楼层
    锤形优化,我一般是换玻璃才用。
    MTF vs Filed需要重视,以免中间视场下降过快
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2019-2-19 11:28
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    发表于 2015-9-19 23:09 | 显示全部楼层
    这个用的时候不知道什么时候用最好,我一般换玻璃采用
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  • TA的每日心情
    郁闷
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    发表于 2022-3-22 15:27 | 显示全部楼层
    锤形优化是为了跳出函数的局部最小值,我一般会在设置好评价函数后,局部优化没有明显变化时,使用锤形优化换玻璃,耗时比较长
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  • TA的每日心情
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    2024-2-2 10:57
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    发表于 2023-12-7 11:25 | 显示全部楼层
    我也是感觉锤形优化耗费时间太长了,有时候几个小时都不动一下,这个时候就不知道要不要停止。请问大家有什么好的建议去加快优化速度吗
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2024-10-17 09:29
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    发表于 2023-12-7 14:55 | 显示全部楼层
    wanglin 发表于 2023-12-7 11:25
    我也是感觉锤形优化耗费时间太长了,有时候几个小时都不动一下,这个时候就不知道要不要停止。请问大家有什 ...

    如果在普通优化时,优化速度不是极度缓慢的话,锤形优化几个小时没动那就别等了,说明系统确实难以找到更好的解了。要么把操作数的限制放宽,要么把优化的材料库放宽。再就是手动调整镜片参数,给它一个比较大的扰动,让它跳出局部值,但这样其实就没必要用锤形优化了,应该改改架构,用普通优化了
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2024-2-2 10:57
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    [LV.6]常住居民II

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    发表于 2023-12-8 09:35 | 显示全部楼层
    Savitar 发表于 2023-12-7 14:55
    如果在普通优化时,优化速度不是极度缓慢的话,锤形优化几个小时没动那就别等了,说明系统确实难以找到更 ...

    谢谢你的回答,请问你优化一个光学系统一般需要多长时间?
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