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解决方案

SYNOPSYS 光学设计软件课程四十五：使用人工智能特性进行参数化研究

在本课中，我们将展示如何使用SYNOPSYS™的独特功能进行参数研究。打开文件 4.RLE. 输入 FETCH 4 ，然后输入PAD。

对于这项研究，我们首先得到全视场的多色光的波前差，用MDI对话框或命令这当然很容易

    VAR M 1 600
    THE STREHL RATIO CALCULATION IS VALID FOR A UNIFORM UNOBSCURED APERTURE ONLY.
        VARIANCE     STD. DEV.       STREHL R.     XIP           YIP
        0.905016E-01  0.295467      0.569518E-01  0.143302E-14 -0.140397E-03

在这里，我们要求600条光线，你可能想知道这是否足够。有些人使用了数千条。这真的有必要吗？

下面介绍如何找到的。首先，在命令窗口中输入

    AIP：600

（确保在冒号和数字6之间留一个空格。）您刚刚为AI符号“AIP”分配了一个字符串。

现在我们将使用AI程序制作一个图表，显示方差如何根据所请求的光线数量而变化。在MACro编辑器中，键入VAR M 1 AIP

然后单击“运行”按钮。在VARIANCE命令中，word 4是要追迹的光线数量，但在这里我们给它代替符号，它在运行时转换为字符“600”。现在，方差分析再次运行，结果与之前相同。我们已经到了一半，但是我们需要告诉AI在哪里获取结果的方差数，因为这是我们需要检查的每个案例。键入BUFFER可以吗？

    The current FILE BUFFER contains
    1	0.09050163  VARIANCE
    2	0.29546656  STD. DEVIA.    3       0.05695178  STREHL R.
    4	1.43302071E-15  X IM. POINT
    5	-0.00014040  Y IM. POINT    6       0.95667244  TRANS. FRAC.
    7	0.08849291  VARIANCE
    8	0.29747758  STD. DEVIA.    9       0.03039248  STREHL R.    10       0.58756000  WAVEL.
    11	0.05070989  VARIANCE
    12	0.22518857  STD. DEVIA.    13       0.13507214  STREHL R.
    14	0.65627000  WAVEL.
    15	0.13230208  VARIANCE
    16	0.36373353  STD. DEVIA.    17       0.00539072  STREHL R.
    18       0.48613000  WAVEL.

我们要检查的数字已存储在文件位置编号中的方差

1. 编辑MACro，如下所示：

    VARIANCE M 1 AIP
    ORD = FILE 1

    STEPS = 200
    DO MACRO FOR AIP = 200 TO 9999

“ORD”表示分析的纵坐标数据，它将来自文件位置1.再次运行，因为程序必须运行一次MACro才能循环变量。现在我们准备好了。输入：

 STEPS = 200
      DO MACRO FOR AIP = 200 TO 9999

该程序运行MACro 200次，并且对于每种情况它都会获得方差。完成后，它会绘制一个图表：

返回的差异确实取决于所请求的光线数量！但不是那么多; 使用600条光线时，我们得到的值为0.0905，而9999条光线的值为0.08906。另一方面，太少的光线肯定是不可取的。根据列表结果，对于追迹298条光线的情况，最高值为0.09435。所以我们已经吸取了教训：如果要求更多光线，图像分析程序会更准确 - 但是对于这个例子，6000和9999光线的结果基本相同。所以通常没有必要要求更多。

SYNOPSYS™使这种参数研究变得快速而简单。

我们应该解释一下“AIP”这个符号。 AI可以让您定义符号，这些符号是一到三个字符的条目，定义为只要它们出现在输入中，程序就会替换一串不同的字符。但是符号AIP具有其他符号所没有的特殊属性：它可以像我们在这里所做的那样在MACro循环中使用。每次循环时，程序都会将循环中的下一个数字分配给该符号; 那么MACro中的命令可以在符号出现的任何地方取代该数字而不是数据参数。通过这种方式，您可以绘制几乎任何其他内容。您可以在用户手册中了解非常强大的人工智能功能。只需输入HELP AI即可。

在本课中我们计算了多色波前差。 SYNOPSYS™是唯一可以做到这一点的光学程序，主要是因为没有其他人设计过该项的定义。例如，考虑一种具有三种波长的完美图像但具有大量横向色差的镜头。现在每种波长的方差为零，但像质很差。人们不能以某种方式添加或平均方差值，因为这会产生误导。该怎么办？

答案很简单。当然，方差是通过波前计算的，OPD值取决于您获取参考波阵面中心的位置。在上面的例子中，如果我们在该波长的主光线处采用每种波长的参考，我们在每种波长中得到零的方差。但是假设我们将单个点作为所有三种波长的参考。现在，对于它们中的任何一个，方差都不为零，除非它恰好与该波长的主光线重合。使用该点作为参考，我们得到非零方差，并通过调整其位置，我们可以找到一个最小化产生的多色方差的地方。这就是SYNOPSYS™定义和计算它的方式。仅限于SYNOPSYS™。

这是SYNOPSYS™中许多独特而友好的功能的一个例子。