相信很多的
光學(xué)設(shè)計師,在設(shè)計的時候,會遇到這樣一個問題:有時候
軟件在
優(yōu)化的時候,可能某個光學(xué)
參數(shù)或權(quán)重設(shè)置不合理,甚至在正常優(yōu)化的過程中,也會出現(xiàn)
光線追跡失敗情況。
5*y6{7FLp D<^K7tJui 這個時候,我們該怎么辦呢?有些
光學(xué)設(shè)計師會說,返回到前一設(shè)計階段。但是有時候,我們設(shè)計的時候,不一定在每一步都保存一次。另外一種情況,我們設(shè)計出現(xiàn)光線追跡失敗,即使返回到前一步驟,多次修改目標(biāo)參數(shù)或評價函數(shù),仍然出現(xiàn)光線追跡失敗。那我們該怎么辦,去尋找一個初始
結(jié)構(gòu),重新開始設(shè)計么?可能你的設(shè)計任務(wù)時間很短,那怎么辦?首先,讓我們來分析,為什么會產(chǎn)生光線追跡失敗的原因?
6ZC~q=my \Dx)P[Ur 光線不能追跡的原因有兩個:錯誤的圓錐
曲線(MCS),或全反射錯誤(TIR)。在這兩種情況下,失敗都與平方根有關(guān)。無論軟件的代碼是如何編寫的,但是要解一個二階方程,就需要一個根。如果交點計算的根參數(shù)為負(fù),則發(fā)生MCS錯誤。如果折射方程的根是負(fù)的,那就是TIR錯誤。
X&%;(` 7"])Y 無論哪個光學(xué)軟件都要計算這些參數(shù)——如果結(jié)果為負(fù),則丟棄結(jié)果,并中止該過程。但是參數(shù)的值包含有用的信息。例如,如果這個值恰好為零,交點方程就會把光線準(zhǔn)確地放在球面的切點上。如果折射率參數(shù)為零,光線的折射角正好是臨界角。通過這個
原理,
SYNOPSYS光學(xué)設(shè)計軟件可以自動
修復(fù)這個問題。當(dāng)程序發(fā)現(xiàn)光線在評價函數(shù)計算失敗, 它會記住所涉及的光線,然后創(chuàng)建另一個只包含單個量的評價函數(shù),即為負(fù)的參數(shù),并給出一個小的正目標(biāo)值作為目標(biāo)。然后,使用與前面指定的相同的設(shè)計變量,在后臺運行快速優(yōu)化。錯誤的參數(shù)很快就變得越來越小,只要它達到一個正值,優(yōu)化就結(jié)束了,原來的評價函數(shù)就恢復(fù)了。然后整個過程重新開始,違規(guī)的光線就會正確地追跡。當(dāng)然,可能還有其他光線仍然追跡失敗,但它們通過再次點擊SYNOPSYS光學(xué)設(shè)計軟件的新工具欄按鈕來很容易糾正.單擊該按鈕一兩下通常會按照最初的預(yù)期啟動優(yōu)化,從而節(jié)省大量時間。
*W4~.peoE ~#P` 7G 光線失效校正
實例軟件追跡失效圖片
7C@m(oK TI^X gl~ OL@' 1$/A n1y*`5! synopsys自動修復(fù)結(jié)果
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