本系列共三篇文章，旨在介紹如何使用 SYNOPSYS 的界面進行操作。本文以單透鏡為例，介紹了設計透鏡的基本過程，包括構建系統(tǒng)(第一部分)、分析其性能(第二部分)，以及根據所需的指標和設計約束對其進行優(yōu)化(第三部分)。 mI# BQE`p6  
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簡介 Ogb_WO;)  
這是由三篇文章組成的系列文章的第2部分。介紹了系統(tǒng)的布局圖 (Layout)，給出了系統(tǒng)的可視化表示，然后重點對點列圖 (Spot Diagram)、光程差圖 (OPD Fan) 和光線光扇圖 (Ray Fan) 進行了分析，對系統(tǒng)的像差進行了評價，還解釋了如何使用快速聚焦工具 (Quick Focus tool) 來更好地定位像面的位置。   在第一部分， 將討論在 SYNOPSYS 中如何建立單透鏡的三種方法。在第三部分，將討論如何優(yōu)化單透鏡，在設計約束下獲得更好的性能。本部分主要介紹了如何分析單透鏡的性能。 W5p}oN  
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在優(yōu)化之前評估系統(tǒng)性能 i,'~Ds  
SYNOPSYS 中包含了許多不同的分析功能，每個功能都可以用來評估設計的性能。在此次練習中，將使用四種更基本、更常見的系統(tǒng)性能分析功能來評估優(yōu)化之前的單透鏡： oC [g  
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點列圖 (Spot Diagram)、光程差圖 (OPD Fan) 和光線光扇圖 (Ray Fan) 是透鏡設計者用來確定光學系統(tǒng)中存在的不同類型和不同程度像差的最重要的工具。 pqe**`z@y  
基于我們目前所搭建的設計，打開以上的每一個分析窗口來回顧當前鏡頭的性能。鏡頭文件“single lens.RLE”的 PAD 如下圖所示，其他圖形是點列圖 (Spot Diagram)、光程差圖 (OPD Fan) 和光線光扇圖 (Ray Fan)。 D&shrKFx  
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從以上四個圖的評估中可以明顯看出，單透鏡設計有大量的像差，包括但不限于球差、彗差、畸變、離焦、場曲和像散。此外，根據下面點列圖底部的數據可以看出，最大視場的 RMS 半徑為: 307.302μm 。 OjN]mp-q  
使用快速聚焦工具 {x8`gP\H  
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從四個分析功能給出的結果可以看出，單透鏡在此時的性能肯定不是最優(yōu)的。性能相當差的一個重要因素是像面位置的隨機選擇。從上面的布局圖 (Layout) 來看，當前選擇的像面并沒有處于“最佳焦點”。 `Ao:}  
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即使在優(yōu)化之前，也可以使用 SYNOPSYS 中的工具來更好地定位當前像面的位置。該工具稱為 RMS 聚焦 (Quick Focus)。RMS 聚焦是 SYNOPSYS 的一個功能，它可以調整像面之前表面的厚度，以使 RMS 像差最小。 CqoL5qt  
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可以通過選擇像質分析 (Image Analysis) > RMS(RMS) > RMS 聚焦 (RMS focusing) 打開快速聚焦對話框。選擇所要聚焦的波長和視場，進行聚焦分析。 n'ro5D