無焦望遠鏡系統(tǒng)的優(yōu)化
簡介 +gLPhX:` (x3.poSt 本案例演示了如何優(yōu)化伽利略望遠鏡透鏡間隔達到光線準直的目的。 et }T%~T ,L`$09\ 模型 rW0FA B4mR9HMh 模型的定義如表1種所示,由半徑、厚度、材料率、半孔徑表面組成。選擇正透鏡第二面到負透鏡的第一面距離為變量。 (t4&,W_spA Q_Gi]M9
表一:伽利略望遠鏡系統(tǒng)參數 ph-ATJ" 光源 ETXZ?\<a5 3l#IPRn9AO
iURk=*Z= 光源我們選擇平行光,光線數51*51,半孔徑25*25,孔徑類型選擇為橢圓,并將光源的位置沿著原點向左(-Z)平移5mm。 fF V!)Zj 1Tm^ 優(yōu)化 /=gOa\k|p G 8V, 1. 首先執(zhí)行光線追跡(畫出光線),可以明顯的看到透鏡之間的間距不是最佳的光線準直距離。那我們的目標就是使用FRED 優(yōu)化器來配置合適的透鏡間隔(通過改變負透鏡的位置) Ba/Yl ~>+]%FPv 2. 導航到 Analyses > Directional Spot Diagram,計算的統(tǒng)計信息將輸出到輸出窗口,它包含 X, Y的最大值(方向余弦)。最大值表明光束在方向余弦空間的包圍的方向余弦擴散,在X和Y方向的值近似于0.054133。 tz&y*e& 3. 導航到Optimize>Define/Edit, >`%'4<I a. 變量設定:實體選擇負透鏡,Type選擇:Position/Oriention Parameter,變量范圍為58mm-68mm,Index為1, subindex為0,步長為0.1; 4'LB7}WG b. 評價函數:類型定義為“Encircled direction spread”,權重為1,目標為0。 yd?x=| c. 選擇 Single Variable minminzation作為優(yōu)化方法, 并使用“Negative Lens Z-Position”這個變量,收斂標準為:勾選當所有的變量變化小于0.001時 -Q
U^c2 4. 導航到Optimize > Evaluate Once,再此我們可以得到模型的當前狀態(tài),并評估優(yōu)化器中的評價函數值,在輸出窗口,我們可以看到該評價函數的值(此例只有一個評價函數)。FRED的評價函數的計算是每個值的平方和,所以輸出值為:0.054133*0.054133=0.00283。 k+DR]icv zBe8,, e 5. 在此,我們走完了優(yōu)化配置,開始進行優(yōu)化,導航到Optimize > Optimize,優(yōu)化過程中,F(xiàn)RED會在不同階段輸出信息。多少信息顯示在報告中由optimization define/edit dialog>Output/Results設置決定。對于本例中的簡單系統(tǒng),會在很短的時間內收斂,(<20個周期),最后獲得的間隔為59.6mm左右。 T"0,r$3: 6. 執(zhí)行光線追跡(畫出光線)來確認輸出光束的準直性。 Xt'sQ} 7. 導航到Analyses > Directional Spot Diagram,如前面的步驟2,來確認包圍圓的最大尺寸已經減小了一個數量級(近似于0.0031568433)。 |e2be1LD H(&4[%;MP 8. 如果回到Optimize > Define/Edit對話框,并移動到Output/Results鍵,你會看到FRED已經存儲了N個優(yōu)化結果,你可以右擊每行并選擇“Apply to Document”選項來配置模型。這個特性對于設定多個不同設定下運行了多個優(yōu)化,你想要評估每一個特性。 H[='~%D .k0~Vh2u
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