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SYNOPSYS中变量参数输入(PANT)文件允许的变量类型和含义

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    发表于 2019-5-15 10:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 opticsV 于 2019-5-15 10:31 编辑

    摘自User's Manual 10.2节
    我们之前讲过SYNOPSYS中变量参数定义文件(PANT)的格式和意义:
    http://www.optzmx.com/thread-10776-1-1.html

    VY SN parameter [ UPPER LIMIT LOWER LIMIT [ INCREMENT ] ]

    VLIST parameter SN SN SN
    parameter是标识参数的代码字,从下面的列表中获取。UPPER LIMITLOWER LIMIT给出了允许参数移动的范围,INCREMENT用有限差分法计算导数。SN是表面编号。
    parameter允许的变量如下所示:

    RD, RAD或CV

    VZN

    AG

    AL

    TH


    BG

    BL

    INDEX

    AP1 NB

    GG

    GL

    VD

    AP2 NB

    XG

    XL

    GLASS或GLM

    TH0

    YG

    YL

    GBF

    YP0

    ZG

    ZL

    GBC

    YMP1

    AT NB

    XDC NB

    ASPH

    YP1

    BT NB

    YDC NB

    CC

    LHG NB

    GT NB

    ZDC NB

    ACCOMMODATE

    RHG NB

    BTH

    GC NB

    ZDATA NZOOM

    CAO

    G NB

    GOUT

    XP1

    XMP1

    XE

    YE

    ZE

    AE

    BE

    GE

    GPA

    GPB

    GPG

    ZTH0

    PTH0

    UP0

    UB0


    CSUM

    CDIFF

    CAX

    CAY

    PGM





    除非输入特定的值,否则将假定限制和增量的默认值。以上变量的定义如下:

    RD, RAD, CV

    改变表面SN的曲率半径。如果表面最初是圆锥面,这个变量保持圆锥常数的先前值。如果表面最初是平的,那么在优化前半径将被设置为10**8单位。
    这三者中任何一个都是曲率(1 / RD)实际上在变化。因此,RD的限制实际上适用于曲率,而不是半径本身。假设半径的绝对值不小于0.01。必须使用以下输入覆盖默认的限制0.1
    VY SN RAD 0.01 –0.01
    在这里,上限和下限似乎颠倒了——但它们不是。曲率的上限是0.01的倒数或100;下限是-100。所以当应用到曲率时限制是正确的,为了满足语法,它必须是这个顺序。
    您还可以使用上面描述的CLIMIT参数指定不同的默认限制。在这种情况下,您不必在变量声明行上输入确定的限制。
    RD变量的默认增量为5.0E-5/CAO,其斜率变化约为2弧秒。如果表面没有定义CAO,则增量为1.0E-5。

    CSUM, CDIFF

    变量CSUM和CDIFF是RAD变量的替代。如果改变一个元件两边的RAD,你会得到两个变量;如果改变CSUM,程序同时改变两个半径,保持变化之和为0。因此元件弯曲度变化。如果改变CDIFF,两个半径的变化会改变光焦度,而不是弯曲。从数学上讲,期望改变两个半径的结果与同时改变CSUM和CDIFF的结果是一样的——但实际上许多过程会影响结果,而且由于镜头设计固有的混沌性,通常会得到一个非常不同的镜头。不言而喻,你不能单独改变半径,也不能改变CSUM或CDIFF,这可能会导致一个奇异矩阵。
    这个变量只能被分配到元件的第一面,而大部分的非球面形状是不允许的。

    TH

    改变厚度或空气间隔。默认限制允许变量的绝对值增长到10000个单位或者收缩到1mm,保持相同的符号。这条规则为变量提供了很大的范围,但是不允许改变厚度的符号。如果你想让厚度可以自由地移动到正值和负值,你必须自己输入限制。默认增量是0.001。
    你也可以用参数TLIMITS ...改变默认限制。然后,新的默认值将应用于所有VLIST TH变量,以及所有未输入明确限制的VY SN TH变量。
    如果起始厚度恰好为零,那么上限就同时应用于最大值,如果符号更改,则应用于最小值。

    INDEX

    改变主波长的折射率。其他波长的折射率保持不变。这个变量主要用于单色系统,在这种系统中,材料的色散不重要。IND变量的默认限制为(1.8, 1.46),默认增量为0.001。对于多色系统,下一节中根据玻璃模型改变所有折射率的玻璃变量更为合适。

    VD, GLASS, GLM, GBC 和 GBF

    使表面SN的折射率材料被重新定义为模型玻璃。该程序试图寻找Nd和Vd的值,以使主、长、短折射率的建模值与初始值相同。(这些变量都要求至少三种波长。)根据输入的不同,找到的Nd和Vd可以作为变量。
    请注意,玻璃模型只适用于类似典型光学玻璃的材料,而且只适用于此类材料的波长范围。因此,不应该尝试在红外或紫外工作或与其他材料使用它。
    您可以通过玻璃库显示器确定(并调整)玻璃变量边界。
    用VLIST输入的玻璃变量被分配为默认折射率限制(1.5到1.8,GBF变量除外,它可以增加到1.92)。如果需要其他的限制,使用VY…GLM等形式,并提供您的限制,或者使用CUL和FUL指令指定不同的默认值。
    有关玻璃变量的更多信息,请参见下一节。

    VD

    只改变Vd,保持Nd不变。Vd的限制是Nd的函数,近似对应于Schott玻璃库的冕牌和火石边界。这些边界可以在玻璃库显示器中查看和调整。


    GLASS 或 GLM (或连续输入 INDEX 和 VD )


    分别改变Nd和Vd,直到Vd到达玻璃库的一边。如果发生这种情况,这两个变量被合并,玻璃在一个维度上移动,在适当的边界上下移动。当出现这种情况时,显示信息“GLASS PINNED, VAR. NO.___”。
    玻璃模型将不会被使用,如果小于3个波长被定义,或者主波长超过2.0 μm,那么色散将不作为变量。如果初始玻璃在冕牌或火石边界外,在优化前它将被移到边界内。当这种情况发生时,将打印出“GLASS MODEL CHANGES INITIAL INDICES”的消息。
    连续输入变量INDEX和VD等价于输入GLM。
    由于任意改变初始玻璃特性通常会导致光线失效,所以在使用该变量之前,应该确保初始模型在边界内或非常接近边界。

    GBF

    把初始玻璃移到火石边界,之后的优化将会沿着边界移动Nd和Vd。

    GBC

    将初始玻璃移到冕牌边界,随后的优化将沿着边界移动Nd和Vd。

    PGM

    此变量打开所请求表面的塑料标志,然后将该表面的折射率输入更改为GLM玻璃模型。该标志会忽略通常的边界,将模型放置在一条穿过玻璃库上塑料区域的线上。折射率范围限制在1.488到1.663区域。
    这样建模的线类似于由输入FBounds 1.92 12.76 1.50 80.27设置的GBF 玻璃库边界。程序自动使用等效方程。
    如果表面已经声明为PLASTIC,那么GLM变量将执行与PGM变量相同的操作。

    ASPH

    使表面定义为旋转的圆锥截面(如果它当前是球形),使半轴a和b成为变量(参见3.3.2.2.1)。默认限制是正或负的.025,适用于计算的1 / 2b和b / 2a**2的值。(对于球面来说,半径在0.025到-0.025之间,经过无穷远)默认增量是1.0E-5。这个变量等价于将RAD和CC都作为变量。
    命令AAA可以自动地在透镜中找到引入非球面的最佳位置。

    AT, BT, 和 GT

    改变表面的alpha、beta或gamma倾斜。如果要改变一组表面的倾斜程度,则将要倾斜的表面数输入为NB。如果该表面已经出现倾斜,那么NB必须与先前输入的组大小相同,或者为零以保留先前的组大小。如果目前没有倾斜,则重新定义表面为倾斜表面。它现在不应该是GROUP、GLOBAL或LOCAL。注意,除了对于程序TOL的公差,单个表面可能同时具有AT、BT和GT(因为它们一次使用一个)。如果需要非零AXIS值(倾斜轴的位置),则必须在RLE或CHG文件中预先输入它。默认限制是正或负90度,默认的增量是1 mr。限制可以作为角度输入,而增量是弧度。

    XDC, YDC, 和 ZDC

    改变表面偏心。相对偏心的指定方式可以与前面所描述的倾斜相同,由NB参数给出偏心的表面编号。对于一个表面,可以改变所有三个偏心。默认限制是正或负100镜头单位,默认的增量是.001。这不用于GLOBAL 或LOCAL表面,它有其他的助记符(见下文),不应该用于改变非零AXIS值的表面的偏心。这些变量还可以用于GROUP表面的偏心,在这种情况下,不需要输入第四个词,因为已经声明了组大小。

    G NB

    描述表面SN为一般非球面,除非它已被定义为TORIC、BICONIC、BIRADIAL、HOE、DOE、ASTORIC、ZERNIKE、USS或GRATING,并改变特定系数。以下列表给出了一般非球面形状的径向对称系数。
    G 1乘以ρ**2
    G 3乘以ρ**4
    G 6乘以ρ**6
    G 10乘以ρ**8
    G 16乘以ρ**10   
    G 18乘以ρ**12
    G 19乘以ρ**14
    G 20乘以ρ**16
    G 21乘以ρ**18
    G 22 乘以ρ**20
    其中ρ = ( X**2 + Y**2 )**1/2
    由于这些系数中的一些将孔径放大到一个非常高的光焦度,所以小于一个单位的孔径系数的效果与大于一个单位的孔径的系数的效果是非常不同的。因此,默认增量根据孔径大小自动计算,除非在输入行中明确输入。建议使用在优化过程中控制增量的开关7,如果改变G项。
    其他G项是非旋转对称的。所有这些G系数的默认限制是+ / - 1.0E10。
    如果表面之前被定义为TORIC,那么变量RD和G1适用于YZ半径和量CX/2,其中CX是X-Z平面的曲率。
    如果表面之前被定义为BICONIC,那么变量G 1和G2适用于CCX和CCY 圆锥常数。
    如果表面之前被定义为HOE,则G变量将按照第3.3.2.4节所述的那样应用。
    如果表面之前被定义为DOE,那么G变量将按照第3.3.2.8节所述的那样应用。
    如果表面被定义为不寻常的表面形状(USS), G项的应用方式取决于指定的特定形状。



    如果表面是BIRADIAL,变量G 1适用于CX/2,其中CX是X-Z平面的曲率。
    如果表面是ASTORIC,则G变量根据第3.3.2.2.8节中的表适用于Y的幂次,G 17适用于CX / 2,其中CX是X-Z平面中的曲率。
    如果表面是ZERNIKE,系数G 1到G 36适用于Z 1到Z 36项。G 38改变单位圆的X偏移,G 39改变Y偏移。


    TH0、YP0、YMP1和YP1改变物参数:

    TH0

    改变物距,如在OBA命令行输入。请看下面YMP1下的解释。

    YP0

    改变物高。请注意,不允许YP0为零值,即使作为起始点。导数增量最初等于YP0/10000,如果物体很远且YP0本身很大,那么这个数可能很大。物体类型OBA和OBB使用此列表。

    UP0

    改变物体角度。这是针对OPD物(广角)的,其中YP0变量没有意义,因为YP0指的是一个平的物面,而OPD创建一个曲面。它也适用于OBC物,其中YP0不起作用。条目UB0也起作用,按照允许出现像差的助记符。

    YMP1

    改变边缘光线的高度。改变YMP1或TH0是改变物空间F/number的一种方法。(另一种方法是使用FILLSTOP选项,并更改光阑CAO。)

    YP1

    改变表面1上的主光线高度(并且使用YP1的当前值为起点删除任何有效的APS定义)。此功能可找到最满足成像需求的主光线位置,而无需事先知道光阑位置。 当设计收敛时,可以检查光线路径并选择光阑的最佳位置。
    每个变量的默认限制为正或负1.0E20,增量为0.001。 为了获得最佳结果,在改变TH0或YP0之前,使用OBA或OBC,TH0 = 1.0E4或1.0E5,重新定义无穷远物体(OBB)到更近的位置。 请注意,SN必须出现在所有参数输入上,包括物体参数(用于语法错误检查),尽管在这种情况下它被忽略为“VY 0 TH0”。 另请注意,如果更改物距,也更改物空间F / number,如果不需要,则必须在方便的位置放置虚拟表面编号1,然后改变1 TH(或者使用系统选项OSNA)。
    如果VFIELD选项或实际光瞳有效,则可能不会改变YP1,因为这两个选项不兼容。
    变量YP1也适用于广角物类型OBD系统。在这些系统中,这个值给出了在表面1上的真实光线的高度,而不是在切平面上的近轴光线的高度,因为后者在90度下趋于无穷大。

    ZTH0

    此变量更改给定变焦设置的物距。主要是为了调整MC分析中的物距。若要更改非变焦镜头的物距,请使用上面描述的TH0变量。
    与ZDATA变量不同(ZDATA变量是可以分配给特定变焦设置的唯一其他变量),这个变量可以应用于变焦位置1和更高变焦位置。(ZDATA变量只适用于变焦位置2和更高变焦位置,因为在变焦位置1中偏移总是零。)
    这个变量可以通过调整物距来聚焦变焦镜头。另一方面,要将单个变焦镜头聚焦到像平面,只需为系统分配一个YMT解;然后所有的变焦镜头都将看到解并重新聚焦,并且不需要任何变量。
    在本例中,VY命令行上的第二个词指的是变焦位置,而不是表面编号。此变量不能使用VLIST格式。

    PTH0

    这个参数改变TH0的值,或物距,特别适用于变焦镜头。当它变化时,新值将自动分配给所有已定义的变焦位置。它常常模拟物体的重新聚焦,其中所有变焦镜头都必须在相同的距离上工作。(使用上面的变量ZTH0,当允许每个变焦独立地调整物距时)
    表面编号并不重要,但是第2个词必须是数字。因此,您可以输入“VY 0 PTH0”。

    XMP1, XP1

    与YMP1和YP1相同,但在X-Z平面中。

    CC

    将表面指定为圆锥截面,并且(1 / 2b)的值是变化的,保持(b / 2a ** 2)恒定。改变圆锥截面的另一种方法是,保持轴向曲率半径恒定,同时改变圆锥常数。(注意,在保持(1 / 2b)恒定的同时,圆锥上的变化RD会改变(b / 2a ** 2)。)变量(1 / 2b)的默认限制为正负20,增量为0.0001。 (有关圆锥曲线公式的说明,请参见附录C)要同时改变半径和圆锥常数,请使用更简单的ASPH。
    命令AAA可以自动找到镜头中的引入非球面的最佳位置。

    AP1 和 AP2

    改变HOE的像差系数。仅当包含HOE的系统是ACON 1且HOE必须已经具有用输入A11或B11等为点P1或P2定义的系数时,才使用该特征。每种情况的NB是要改变的像差多项式的G项。因此,为了改变表面编号11上的HOE的点P1的光束的四阶球差项,输入将是
              VY 11 AP1 3
    默认增量为1.0E-4,限制为±l.0E10。

    ACCOM

    改变系统的调节(必须是AFOCAL)。最后一个表面与前一个表面的距离为1 / D,其中D为调节屈光度数,像面是以前一个顶点为中心的球面。

    XG through GG

    改变全局X,Y,Z坐标以及全局角度alpha,beta和gamma。如果表面目前不是GLOBAL,则它将在当前位置变为GLOBAL。

    XL through GL

    适用于LOCAL坐标。

    XE through GE

    改变EXTERNAL位置和角度。如果尚未启用EXTERNAL模式,则会打开它。

    GC NB

    适用于GRIN参数。将GC变量分配给几种GRIN输入如下所示。


    GRIN type


    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10


    GC

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    17

    18

    19

    20



    21

    22

    23

    24

    25

    26

    27

    28

    29

    30













    RAD 或 AXI


    DT

    N1

    C1

    C2

    C3

    C4







    DT

    N2

    C1

    C2

    C3

    C4







    DT

    N3

    C1

    C2

    C3

    C4

















    URN


    DT

    N1

    C1

    C2

    C3

    C4

    C5

    C6

    C7

    C8



    DT

    N2

    C1

    C2

    C3

    C4

    C5

    C6

    C7

    C8



    DT

    N3

    C1

    C2

    C3

    C4

    C5

    C6

    C7

    C8













    SPHERICAL


    DT

    N1

    C1

    C2

    C3

    C4

    C5






    DT

    N2

    C1

    C2

    C3

    C4

    C5






    DT

    N3

    C1

    C2

    C3

    C4

    C5
















    SELFOC


    DT

    N1

    C1










    DT

    N2

    C1










    DT

    N3

    C1




















    LUNEBERG


    DT

    N1

    C1

    C2









    DT

    N2

    C1

    C2









    DT

    N3

    C1

    C2



















    MAXWELL


    DT

    N1

    C1

    C2









    DT

    N2

    C1

    C2









    DT

    N3

    C1

    C2









    例如,要在波长2处改变SELFOC的基准折射率,可以从“GC 12”中选择,在波长1处改变球形GRIN的半径系数(即系数C5)GC编号为7

    BTH

    改变近轴焦点的偏移,如果透镜有一个定义后焦距的YMT解。

    ZDATA NZOOM

    用于移动ZFILE变焦镜头的变焦组。在这种情况下,SN指的是组号,而不是表面号。要更改变焦位置3中组2的位置,例如,您可以输入VY 2 ZDATA 3

    CAO

    改变表面硬通光孔径。如果透镜最初有程序定义的孔径,孔径就会变硬。

    LHG, RHG

    用于改变G变量的左半部分和右半部分。这仅适用于将两个单精度值编码到G的一个双精度地址的表面。唯一的当前情况是具有Zernike系数的HOE的情况它们如下加载到G阵列中:点P1的系数ZIZ17G 16G 32的左半部分,而系数Z18Z34在右半部分。Z35Z36位于G 33项的左半部分和右半部分。
    对于点P2G地址增加18因此,为了改变表面3上的HOE的点P2Z 19项,输入将是“VY 3 RHG 35”

    VZN

    该变量改变其中一个AIZn的值。它是无效的,除非使用CLINK像差,在此处输入命令行或重新运行备用MACro - 并且该命令的数据或MACro包含一个或多个Z1Z20符号 - 或者您正在使用复合定义并希望Zn值出现在等式中。 例如,要改变Z6的值,在PANT文件中可以输入
    VY 6 VZN
    然后在命令或MACro中的某处在希望数值数据变化的位置使用字符“Z6”。
    由于此变量仅在运行命令行或备用MACro时生效,而不是在修改Zn本身时生效,所以应将CLINK像差放置在AANT文件的开头,在随Zn更改而改变的其他像差之前。

    GOUT

    这个变量与玻璃模型GLM变量类似,只是折射率的限制更大,允许折射率值降至1.0。这是一种查看透镜元件是否可以完全移除的方便方法。
    (更简单的方法是使用AED特性)。
    如果只是移除一个元件,镜头通常会出现光线故障,从那里开始并不总是很简单。但是如果您使用GOUT改变折射率并在评价函数中将其值设定为1.0,那么镜头将以几乎为零的光焦度结束,然后您可以将其移除而不会产生太大影响。如果在不严重影响像差的情况下无法移除镜头,优化程序将不会让折射率一直变小。这表明该元件正在起作用,也许应该留下。

    GPA, GPB, GPG

    这些变量改变组倾斜角度。 它们仅在已经将组倾斜分配给所请求的表面时才起作用(与相对倾斜变量AT、BT、GT不同,AT、BT、GT自动使倾斜生效,如果倾斜不存在)。使用组倾斜选项,允许在给定表面上使用所有三个方向。 默认限制为+/- 180度,默认增量为1 mr。

    CAX, CAY

    这些改变在X或Y的硬CAO的偏心



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