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MTF像差控制

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  • TA的每日心情
    开心
    2019-6-18 14:19
  • 签到天数: 6 天

    [LV.2]偶尔看看I

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    小白

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    发表于 2020-5-18 18:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
    SYNOPSYS 提供了一种选择,可以直接在评价函数中对衍射 MTF 进行定位。这已经被证明是平衡残差的一种有力的方法,并且有时可以显著提高镜头的性能。然而,它必须被认为是一种作为最后手段的工具,而不是一种标准程序,原因有二:
    首先,评估 MTF(用于此目的的卷积 MTF 例程)的过程要比优化过程中所需的正常光线追迹慢很多倍。当优化 MTF 时,可能需要等待数小时而不是数分钟才能完成优化。
    第二个原因是,这个过程只能应用于已经非常接近衍射极限的透镜。这是一个重要的限制。透镜的 MTF 几乎对涉及的每个参数都有振荡。如果透镜不完美,MTF也会在更高的空间频率上振荡,如下所示。


    典型的 MTF 曲线显示模量随空间频率的变化。
    一个给定频率的 MTF 也会作为一个镜头变量振荡,如下图所示。虽然不太为人所知,但这种效果是基于波形的标准(如 MTF)所固有的,并且完全排除了它作为一种通用的优化工具的使用。每一个成功的优化方法都利用第一个(有时是第二个)对设计变量的偏差的导数,从而找到一个改进的解。但是如果导数在初始解和期望解之间快速变化,那么除了随机搜索之外,没有任何程序可以从一个解到另一个。

    绘图显示当结构参数改变时,透镜的 MTF 如何振荡。

    为了满足 MTF 优化的设定,必须对透镜进行足够的校正,使其在低于目标频率的频率上不存在 MTF 曲线的最小值,并且在起始值和改进的解之间的变量值之间不存在 MTF 的最小值。这两个设定密切相关,满足第一个设定可能就足够了。假设上述图中的 MTF 要在点 A 处(不满足上述规则)进行修正。程序将尝试在这一点上提高 MTF 值,并将设计移动到 b 点。这是一个局部最大值,一旦到了那里,程序就会停止。但这不是期望的最大值。如果起点是 C 点,设计就会成功。

    要使用 MTF 优化来达到好的效果,您应该遵循以下步骤:



    优化程序计算的 MTF 始终采用波前插值法。如果开关 84 是关闭的,这将在波前使用一个 Zernike,如果开关 84 是打开的,则使用一个线性样条。后者的速度要慢很多倍,但如果波阵面的表现不佳,则必须采用后者。
    如果您打算使用 KICK 或 ANNEAL 函数,应该谨慎地使用 MTF 优化。这些选项将改变镜头,使 MTF 可能不再处于最大值附近,而在这种情况下,该程序将不起作用。如果你小心地设定一个相当低的初始温度,你可以使用模拟退火,所以设计变化不大。

    MTF 优化的输入格式是:

    其中 TAR 是所需的 MTF 和 WT 是相对权重。
    对于 MTF 系列的像差,允许输入字符“PERF”以代替目标值。然后,该程序将在输入的空间频率上替换一个完美的 MTF 的近似值,该值为接近 F/number 和主色,用于一个不模糊的圆形光瞳。这个估计值的精度大约是 1%,比设定一个 1.0的 MTF 的效果要好得多,因为如果镜头接近衍射极限,你希望误差很小,以便恰当地平衡对其他可能还没有被很好纠正的偏差。






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  • TA的每日心情
    难过
    2020-6-6 11:08
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    [LV.4]偶尔看看III

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    小白

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    发表于 2020-5-19 10:53 | 显示全部楼层
    在syn中怎么协调畸变和MTF的关系呢,畸变跟MTF好像只能满足一个。
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