在ZEMAX中優(yōu)化非序列光學系統(tǒng)
OpticStudio的優(yōu)化功能允許用戶通過將系統(tǒng)參數(shù)設為變量，在評價函數(shù)編輯器中定義性能標準來改進設計。本文為非序列系統(tǒng)的優(yōu)化提供了一種建議方式。
 這張圖顯示了光線從x和y軸的-90°到+90°入射到探測器上光線的角度范圍。沒有光線的角度超過35°，因為LED沒有超過這個角度發(fā)射。峰值強度出現(xiàn)在27°左右。我們感興趣的是接近0°的光功率。針對這樣的分布有兩個標準:RMS角寬度和質(zhì)心發(fā)光強度。設置RMS角寬度是要獲得準直光線（即具有相同入射角的光線），質(zhì)心目標是使入射角為零。下面的評價函數(shù)可看到這個角度下的發(fā)光強度。  第一個NSDD操作數(shù)讀取探測器物體0，該物體不存在；沒有物體0可以存在。這是此操作數(shù)的一個特殊用法: 在OpticStudio中用于清除所有探測器。另外，可以通過定義一個負數(shù)(例如：Det# = -3，只清除探測器3)來清除單一探測器。這在定義了多個探測器的系統(tǒng)中非常有用。 接下來，操作數(shù)NSTR告訴OpticStudio去完成光線追跡。第二和第三個操作數(shù)NSDD讀出探測器物體3，質(zhì)心x和y (Pix# = -6， -7)，數(shù)據(jù)項2，即功率/單位立體角。注意，我們的目標是質(zhì)心發(fā)光強度(角度)，而不是質(zhì)心照度(空間)。第四個操作數(shù)NSDD讀取所有像素數(shù)據(jù)的RMS角寬度。此外，最后一個操作數(shù)NSDD讀取了中心像素(5101)的強度，以便進行比較；注意，沒有分配權重，操作數(shù)就不會對評價函數(shù)有貢獻。這個值大約是23 Cd。 最后一個NSDD操作數(shù)與一個OPGT操作數(shù)相結合，以保持探測器上的最小光通量。我們把這個設為25，因為這是探測器上的初始光通量。如果這個操作數(shù)不存在，那么完全移除反射鏡就有可能使評價函數(shù)值為0！如果沒有能量落在探測器上，質(zhì)心強度和RMS半徑為零，這就是我們的目標。這個“解”強調(diào)了定義良好的評價函數(shù)的重要性。在優(yōu)化過程中，OpticStudio將嘗試將評價函數(shù)變?yōu)榱悖还苓@在系統(tǒng)中的物理意義。 6.自由曲面反射鏡 自由曲面通常被描述為多個低階多項式，如樣條曲線或貝塞爾曲線。它們通常用來描述渦輪葉片、車身和船殼等形狀。 然而，在光學系統(tǒng)設計時，保留基本圓錐曲線部分的概念，并使該部分向自由曲面形式偏離，是非常有助于設計的。原因很快就會揭曉。我們將使用擴展多項式面(Extended Polynomial Surface)物體，這個表面可由以下形式的方程描述:  |
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