本例通過介紹激光束聚焦的例子來具體說明下parameter optimization這樣一個優(yōu)化工具的使用方法。 Jt@7y"<
前邊我們已經(jīng)多次提到過parameter run這樣一個工具。這個工具是通過連續(xù)改變參數(shù)來得到相應(yīng)變化的結(jié)果,從而考察光學(xué)系統(tǒng)中某個參數(shù)對結(jié)果的影響。 Gb\}e}TB[
而今天介紹的parameter optimization這樣一個工具卻是相反。我們要得到希望的結(jié)果,從而優(yōu)化出合適的某幾個參數(shù)。 (:-=XR9A`
本例中我們選擇光源為準(zhǔn)直的高斯光束,并使用了一對透鏡來對高斯光束聚焦。透鏡組的位置及焦距確定后,我們?yōu)榱说玫阶顑?yōu)的聚焦光斑(聚焦光斑半徑最小),需要優(yōu)化這對透鏡的每個面的曲率半徑。 's+ Fd~'
四個面的初始曲率半徑設(shè)置為-25mm,25mm,25mm,25mm,設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)為聚焦光斑半徑為0,即優(yōu)化目標(biāo)的光斑半徑越小越好,優(yōu)化算法選擇局部優(yōu)化中的下降的單純形算法,即可開始優(yōu)化,經(jīng)過222步的優(yōu)化計算后,結(jié)果收斂,得到了四個曲面的曲率半徑分別為12.826mm, -29.731mm, -15.686mm, -21.297mm。并且優(yōu)化后的聚焦光斑半徑僅為2.05um。 :U^a0s%B
因此parameter optimization這個工具可以幫助我們得到要優(yōu)化設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)。如果需要的話,仿真和優(yōu)化過程中我們還可以考慮干涉,衍射,像差效應(yīng)。另外也可以對波動光學(xué)進行優(yōu)化及性質(zhì)測定。當(dāng)然本例中優(yōu)化的是幾個面的曲率半徑,另外也可以將位置(比如兩個面間的距離)加入進來作為需要優(yōu)化的參數(shù)。當(dāng)然了,相應(yīng)的優(yōu)化時間也會有所增加,這也是必然的。