概述

這篇文章向您展示了如何使用多重結(jié)構(gòu)編輯器來優(yōu)化系統(tǒng)、調(diào)整公差以及對那些不能從其它編輯器中獲取的數(shù)值設(shè)置跟隨求解。本文使用的示例文件請從以下鏈接下載：

https://customers.zemax.com/support/knowledgebase/Knowledgebase-Attachments/Using-Multi-Configuration-Operands-to-Control-Para/Operands.aspx

介紹

當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)需要在不同狀態(tài)或結(jié)構(gòu)下進(jìn)行建模時(shí)，OpticStudio中的多重結(jié)構(gòu) (Multiple Configuration, MC) 功能可用來支持這類系統(tǒng)的建模需求。它使得用戶可以模擬例如變焦鏡頭、掃描鏡或熱變化（多溫度）的光學(xué)系統(tǒng)。多重結(jié)構(gòu)編輯器 (Multiple Configuration Editor, MCE) 用來定義不同結(jié)構(gòu)下數(shù)值不同的系統(tǒng)參數(shù)。在變焦鏡頭中，鏡頭組之間的間距會發(fā)生變化。在熱變化系統(tǒng)中，系統(tǒng)或元件所處的溫度會改變。

在非多重結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中，多重結(jié)構(gòu)編輯器也有很多用處，它能夠極大地拓展可以設(shè)為變量的參數(shù)的范圍，從而用來優(yōu)化系統(tǒng)。也可以設(shè)定公差來做擾動分析，或者利用求解功能與其它參數(shù)關(guān)聯(lián)起來。本文將通過示例分別展示如何在這三種情況下的使用多重結(jié)構(gòu)。

設(shè)置變量

優(yōu)化是指系統(tǒng)性地改變一系列變量，使得系統(tǒng)的某個(gè)性能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的過程。任何在鏡頭數(shù)據(jù)編輯器或者非序列元件編輯器中定義的數(shù)值都可以設(shè)為變量。但是還有許多系統(tǒng)和表面的參數(shù)不能直接在這些編輯器中定義，而是在其他的對話框中進(jìn)行，這使得它們不能被直接設(shè)定成變量。例如系統(tǒng)的切趾因子 (Apodization factor)、系統(tǒng)波長 (System wavelength) 和表面孔徑 (Surface Aperture) 都屬于這樣的參數(shù)。

實(shí)際上除了在上述編輯器中定義的參數(shù)以外，任何能夠在多重結(jié)構(gòu)編輯器中定義的參數(shù)也都可以被設(shè)為變量。因此，即使您想要模擬的不是一個(gè)多重結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，您也可以利用多重結(jié)構(gòu)編輯器，把原本不可設(shè)為變量的參數(shù)設(shè)為變量。在OpticStudio的用戶手冊中的“多重結(jié)構(gòu)”一章中包含了完整的多重結(jié)構(gòu)操作數(shù)列表。其中，一些多重結(jié)構(gòu)操作數(shù)控制的參數(shù)已經(jīng)包含在編輯器中（例如操作數(shù)NPOS用來控制非序列物體的位置），另一些多重結(jié)構(gòu)操作數(shù)則可以控制著本就無法設(shè)為變量的設(shè)置（例如操作數(shù)AFOC用來控制無焦像空間），但更多的多重結(jié)構(gòu)操作數(shù)控制著那些原來不能進(jìn)行優(yōu)化的參數(shù)。請看如下示例。

打開示例文件中的Conic Interconnect.ZAR文件。該系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)值孔徑NA0.15入射的高斯光束有最大的耦合效率。目前的切趾因子是1，這意味著入瞳邊緣處的光強(qiáng)為峰值處的1/e²。