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              5. 利用比较度优化晋升MTF性能

                作者:Zemax China 来源:投稿 时光:2019-04-04 18:01 浏览:5456 [投稿]
                OpticStudio参加了比较度优化对象。它可以在指定的空间频率上,对体系的MTF进行稳定和高效的优化。该办法经过过程降低指定空间频率下,光瞳偏移引发不合光束间的波前差,以使体系的MTF最大年夜化。并且,利用高斯求积法来肯定光线的采样以包管计算效力。

                概述

                在17.5版本中,OpticStudio参加了比较度优化 (Contrast Optimization) 对象。它可以在指定的空间频率上,对体系的MTF进行稳定和高效的优化。该办法经过过程降低指定空间频率下,光瞳偏移引发不合光束间的波前差,以使体系的MTF最大年夜化。并且,利用高斯求积法来肯定光线的采样以包管计算效力。本文经过过程几个示例展示了该优化对象的长处。

                介绍

                对成像体系来讲,成像质量平日利用指定空间频率下的MTF来描述。特别是对利用数字化探测器的体系,体系成像质量不须要逾越必定的空间频率,并且空间频率的中频范围的性能对成像质量的影响更多。

                直接对MTF进行优化是比较艰苦的,并且计算MTF的运算量很高。在设计的早期阶段,体系的MTF常常表示得很差,是以在体系接近终究构造之前,须要利用其他的优化对象。

                利用比较度优化对象可以很大年夜程度的解决这些问题。比拟计算完全的MTF,比较度优化对象只计算出瞳上指定空间频率的MTF的相位差。这个值可以被用来构建优化中的评价函数,并且与对应的MTF差距很小。 利用比较度优化对象比拟直接优化MTF,具有更快的优化速度,优化后的体系性能也更出色。

                比较度优化的默许评价函数


                OpticStudio的专业版和旗舰版用户可以利用上节中介绍的比较度优化对象建立默许的评价函数对MTF进行优化。在优化领导中,用户可以选择优化函数的评价标准为“比较度 (Contrast)”,并指定空间频率和设置子午和弧掉偏向的权重来完成默许评价函数的设置。优化领导利用操作数MECS和MECT来创建的评价函数,这两个操作数一般成对利用。操作数MECS会追踪三条光线:一条没有移位的光线,一条在光瞳中的弧掉偏向位移为d的光线,和一条在光瞳中子午偏向位移为d的光线。 然后,操作数MECS将计算并返回弧矢偏向光线对的光程差 (OPD)。操作数MECT将计算返回子午偏向光线对的光程差。

                光线可以利用简单的网格或高斯求积发来分布,以利用最少数量的光线对光瞳进行有效地采样。比较度优化会测验测验将操作数MECS和MECT返回的波前差优化为零。这将使光瞳中的偏移d所对应的空间频率处的MTF最大年夜化。

                这个评价函数比传统的MTF优化函数包含更多的信息。传统的MTF优化函数只包含两个操作数:弧矢偏向的MTF值和子午偏向的MTF值。当优化改变体系变量的值时,MTF值可以升高也能够降低,然则优化器没法知道这些值升高或降低的缘由,或光瞳中哪部份光线是存在问题的。在比较度优化中,优化器可以取得更多的优化信息。 它可以“看到”光瞳的哪部份光线对MTF的影响最大年夜。

                比较度损掉图


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