在序列模式的优化下,Zemax强化了对玻璃材料的优化方法,也提供了对参数的多方位控制条件,包括相对折射率,阿贝数,抗酸,抗碱等的控制,以及不同材料可以选择不同的玻璃库或玻璃库内不同的玻璃类型。 玻璃材料的优化方法(1):使用模型玻璃(Model)解 使用模型玻璃(Model)解,将玻璃看成是折射率与阿贝数可以连续变化的量,这样也保证了评价函数能够连续变化,此时可以用一般的优化方法对系统进行优化。 但会出现一个实际问题,玻璃在玻璃图上的分布是离散的,不是连续的,优化找到的理想模型玻璃可能在现实中不存在,这就意味着设计方案还需要继续修改。
在Zemax中打开玻璃图查看玻璃在图上的分布,如下图: 上图中,X轴是阿贝数,从大到小;Y轴是折射率,从小到大。 不同颜色代表玻璃的不同状态,黑色是标准,绿色是优选,红色是废弃,蓝色是特种,黄色是熔炼炉号。
打开一个Zemax自带的例子(Cooke 40 degree field),先将两种透镜材料设为模型玻璃,同时将折射率和阿贝数设置为变量,如下图: 此时玻璃材料的折射率和阿贝数没有加以控制,进行优化后,会得到不实际的大小,如下图是优化后的折射率和阿贝数: 因此,我们需要控制折射率和阿贝数,使它们在可接受的范围内变化。 在Zemax中,以下操作数可以用来控制折射率和阿贝数,如下: RGLA操作数:用来测量玻璃图模型玻璃与当前载入的玻璃库中与其最接近的玻璃的折射率,阿贝数及部分散射之间的“距离”,在刚开始优化时,目标值可以设定为0.05,就可以覆盖玻璃图中的所有玻璃。 MXAB操作数:控制最大阿贝色散系数。 MNAB操作数:控制最小阿贝色散系数。 MXIN操作数:控制最大d光折射率。 MNIN操作数:控制最小d光折射率。 MXPD操作数:控制最大部分色散。 MNPD操作数:控制最小部分色散。 加入以上的操作数后,再次进行优化,就可以得到较为实际的模型玻璃了,然后再在玻璃库中查找与此模型玻璃匹配的实际玻璃。
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