非序列光學優(yōu)化
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
非序列光學優(yōu)化的實例教程
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概要
本文提出 了一種優(yōu)化非序列光學系統(tǒng)的方法。 推薦的方法是使用像素插值(Pixel Interpolation)、探測器數(shù)據(jù)合集(光照時刻數(shù)據(jù))和正交下降優(yōu)化器。 例如，優(yōu)化一個自由曲面反射鏡，使 LED 的亮度從23 Cd 到大于250 Cd只需幾步。
簡介
OpticStudio 的優(yōu)化功能允許用戶通過將系統(tǒng)參數(shù)設為變量，在評價函數(shù)編輯器中定義性能標準來改進設計。這個過程會對設計產(chǎn)生巨大的影響，所以選擇合適的變量和標準非常重要。序列模式和非序列模式中可用的標準類型有所不同。本文為非序列系統(tǒng)的優(yōu)化提供了一種建議方式。
例如，通過優(yōu)化自由曲面反射鏡，最大限度地將 LED 的亮度從23 Cd 提高到大于250 Cd，只需幾分鐘。
阻尼最小二乘法與正交下降法對比
OpticStudio 中有兩種局部優(yōu)化算法 :阻尼最小二乘法(DLS) 和 正交下降法(OD) 。DLS 運用數(shù)值微分計算，在一個較小的評價函數(shù)設計的解空間里確定優(yōu)化方向。這種梯度方法是為光學系統(tǒng)設計專門開發(fā)的，被推薦用于所有成像和經(jīng)典光學優(yōu)化問題。然而，在純非序列系統(tǒng)優(yōu)化中，由于采用像素探測器進行探測，DLS 的優(yōu)化效果較差。并且評價函數(shù)本身是不連續(xù)的，這也可能導致梯度搜尋方法失敗。
下面是當評價函數(shù)只有一個變量時，對非序列系統(tǒng)的評價函數(shù)進行查看 。
可以看出，很長一段區(qū)間內(nèi)評價函數(shù)根本沒有變化，發(fā)生的變化是突然且不連續(xù)的。這使得通過梯度搜尋方法進行優(yōu)化變得困難。
正交下降優(yōu)化利用變量的正交化和解空間的離散采樣來降低評價函數(shù)值。OD 算法不計算評價函數(shù)的數(shù)值微分。
展開 本文提出
了一種優(yōu)化非序列光學系統(tǒng)的方法。
推薦的方法是使用像素插值(Pixel Interpolation)、探測器數(shù)據(jù)合集(光照時刻數(shù)據(jù))和正交下降優(yōu)化器。
例如，優(yōu)化一個自由曲面反射鏡，使 LED 的亮度從23 Cd 到大于250 Cd只需幾步。
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簡介
OpticStudio 的優(yōu)化功能允許用戶通過將系統(tǒng)參數(shù)設為變量，在評價函數(shù)編輯器中定義性能標準來改進設計。這個過程會對設計產(chǎn)生巨大的影響，所以選擇合適的變量和標準非常重要。序列模式和非序列模式中可用的標準類型有所不同。本文為非序列系統(tǒng)的優(yōu)化提供了一種建議方式。
例如，通過優(yōu)化自由曲面反射鏡，最大限度地將 LED 的亮度從23 Cd 提高到大于250 Cd，只需幾分鐘。
阻尼最小二乘法與正交下降法對比
OpticStudio 中有兩種局部優(yōu)化算法
:阻尼最小二乘法(DLS)和
正交下降法(OD)。DLS 運用數(shù)值微分計算，在一個較小的評價函數(shù)設計的解空間里確定優(yōu)化方向。這種梯度方法是為光學系統(tǒng)設計專門開發(fā)的，被推薦用于所有成像和經(jīng)典光學優(yōu)化問題。然而，在純非序列系統(tǒng)優(yōu)化中，由于采用像素探測器進行探測，DLS 的優(yōu)化效果較差。并且評價函數(shù)本身是不連續(xù)的，這也可能導致梯度搜尋方法失敗。
下面是當評價函數(shù)只有一個變量時，對非序列系統(tǒng)的評價函數(shù)進行查看。
可以看出，很長一段區(qū)間內(nèi)評價函數(shù)根本沒有變化，發(fā)生的變化是突然且不連續(xù)的。這使得通過梯度搜尋方法進行優(yōu)化變得困難。
正交下降優(yōu)化利用變量的正交化和解空間的離散采樣來降低評價函數(shù)值。OD 算法不計算評價函數(shù)的數(shù)值微分。對于評價函數(shù)存在原本噪聲的系統(tǒng)而言，例如非序列系統(tǒng)，OD 通常比 DLS 算法要好。
展開 本文描述了如何使用 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)?chuàng)建常見的評價函數(shù)類型，以及創(chuàng)建用于匹配導入圖像文件的目標能量分布評價函數(shù)。
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簡介
在非序列模式下優(yōu)化光學系統(tǒng)通常比在序列模式下的優(yōu)化更復雜、更耗時。下期我們將會為大家介紹非序列模式優(yōu)化系列文章的第二篇-《如何優(yōu)化非序列光學系統(tǒng)》，這篇文章描述了非序列優(yōu)化的基礎，其中我們發(fā)現(xiàn)所有的非序列評價函數(shù)必須在計算性能目標之前清除探測器和光線追跡。這個過程經(jīng)常是重復且容易出錯的，通常通過 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)ё詣訉崿F(xiàn)。該向?qū)еС謩?chuàng)建常見類型的評價函數(shù)，并創(chuàng)建用于匹配導入圖像文件的能量分布的相關評價函數(shù)。本文將詳細討論如何使用這兩種功能來輔助優(yōu)化。
非序列優(yōu)化向?qū)? 許多非序列系統(tǒng)有著共同的性能目標，如光通量均勻性或最大光通量等。非序列優(yōu)化向?qū)峁┝艘环N快速創(chuàng)建由常用評價目標組成的評價函數(shù)的工具。該工具可以在評價函數(shù)編輯器中通過
優(yōu)化
(Optimization) …
優(yōu)化向?qū)? (Optimization Wizards) …
優(yōu)化向?qū)? (Optimization Wizard) 設置。
您還可以通過單擊評價函數(shù)編輯器中的
優(yōu)化向?qū)Ш筒僮鲾?shù)
(Wizards and Operands) 來訪問優(yōu)化向?qū)Вㄗ⒁獯斯ぞ咴诨旌夏Ｊ较虏豢捎茫Ｏ旅娴拇翱谥性u價功能組件簡潔地被劃分為三類。
優(yōu)化向?qū)Э偸菍⒁粋€ NSDD 操作數(shù)添加到評價函數(shù)的頂部，該函數(shù)將在每次運行開始時清除探測器。無論是否勾選“清除數(shù)據(jù)設置 (Clear Data Settings)”選項，這在添加任何非序列評價函數(shù)時都是必要的。除此之外，“清除數(shù)據(jù)設置”選項允許用戶在評價函數(shù)的任意點清除單個探測器。
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本文描述了如何使用 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)?chuàng)建常見的評價函數(shù)類型，以及創(chuàng)建用于匹配導入圖像文件的目標能量分布評價函數(shù)。
簡介
在非序列模式下優(yōu)化光學系統(tǒng)通常比在序列模式下的優(yōu)化更復雜、更耗時。下期我們將會為大家介紹非序列模式優(yōu)化系列文章的第二篇-《如何優(yōu)化非序列光學系統(tǒng)》，這篇文章描述了非序列優(yōu)化的基礎，其中我們發(fā)現(xiàn)所有的非序列評價函數(shù)必須在計算性能目標之前清除探測器和光線追跡。這個過程經(jīng)常是重復且容易出錯的，通常通過 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)ё詣訉崿F(xiàn)。該向?qū)еС謩?chuàng)建常見類型的評價函數(shù)，并創(chuàng)建用于匹配導入圖像文件的能量分布的相關評價函數(shù)。本文將詳細討論如何使用這兩種功能來輔助優(yōu)化。
非序列優(yōu)化向?qū)?許多非序列系統(tǒng)有著共同的性能目標，如光通量均勻性或最大光通量等。非序列優(yōu)化向?qū)峁┝艘环N快速創(chuàng)建由常用評價目標組成的評價函數(shù)的工具。該工具可以在評價函數(shù)編輯器中通過 優(yōu)化 (Optimization) …優(yōu)化向?qū)?(Optimization Wizards) …優(yōu)化向?qū)?(Optimization Wizard) 設置。
您還可以通過單擊評價函數(shù)編輯器中的優(yōu)化向?qū)Ш筒僮鲾?shù) (Wizards and Operands) 來訪問優(yōu)化向?qū)Вㄗ⒁獯斯ぞ咴诨旌夏Ｊ较虏豢捎茫Ｏ旅娴拇翱谥性u價功能組件簡潔地被劃分為三類。
優(yōu)化向?qū)Э偸菍⒁粋€ NSDD 操作數(shù)添加到評價函數(shù)的頂部，該函數(shù)將在每次運行開始時清除探測器。無論是否勾選“清除數(shù)據(jù)設置 (Clear Data Settings)”選項，這在添加任何非序列評價函數(shù)時都是必要的。除此之外，“清除數(shù)據(jù)設置”選項允許用戶在評價函數(shù)的任意點清除單個探測器。通常這種操作是不必要的，除非您確認需要此操作，否則請保持設置的默認值。
展開 本文描述了如何使用 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)?chuàng)建常見的評價函數(shù)類型，以及創(chuàng)建用于匹配導入圖像文件的目標能量分布評價函數(shù)。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
簡介
在非序列模式下優(yōu)化光學系統(tǒng)通常比在序列模式下的優(yōu)化更復雜、更耗時。下期我們將會為大家介紹非序列模式優(yōu)化系列文章的第二篇-《如何優(yōu)化非序列光學系統(tǒng)》，這篇文章描述了非序列優(yōu)化的基礎，其中我們發(fā)現(xiàn)所有的非序列評價函數(shù)必須在計算性能目標之前清除探測器和光線追跡。這個過程經(jīng)常是重復且容易出錯的，通常通過 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)ё詣訉崿F(xiàn)。該向?qū)еС謩?chuàng)建常見類型的評價函數(shù)，并創(chuàng)建用于匹配導入圖像文件的能量分布的相關評價函數(shù)。本文將詳細討論如何使用這兩種功能來輔助優(yōu)化。
非序列優(yōu)化向?qū)?許多非序列系統(tǒng)有著共同的性能目標，如光通量均勻性或最大光通量等。非序列優(yōu)化向?qū)峁┝艘环N快速創(chuàng)建由常用評價目標組成的評價函數(shù)的工具。該工具可以在評價函數(shù)編輯器中通過 優(yōu)化 (Optimization) …優(yōu)化向?qū)?(Optimization Wizards) …優(yōu)化向?qū)?(Optimization Wizard) 設置。
您還可以通過單擊評價函數(shù)編輯器中的優(yōu)化向?qū)Ш筒僮鲾?shù) (Wizards and Operands) 來訪問優(yōu)化向?qū)Вㄗ⒁獯斯ぞ咴诨旌夏Ｊ较虏豢捎茫Ｏ旅娴拇翱谥性u價功能組件簡潔地被劃分為三類。
優(yōu)化向?qū)Э偸菍⒁粋€ NSDD 操作數(shù)添加到評價函數(shù)的頂部，該函數(shù)將在每次運行開始時清除探測器。無論是否勾選“清除數(shù)據(jù)設置 (Clear Data Settings)”選項，這在添加任何非序列評價函數(shù)時都是必要的。除此之外，“清除數(shù)據(jù)設置”選項允許用戶在評價函數(shù)的任意點清除單個探測器。
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簡介
在非序列模式下優(yōu)化光學系統(tǒng)通常比在序列模式下的優(yōu)化更復雜、更耗時。下期我們將會為大家介紹非序列模式優(yōu)化系列文章的第二篇-《如何優(yōu)化非序列光學系統(tǒng)》，這篇文章描述了非序列優(yōu)化的基礎，其中我們發(fā)現(xiàn)所有的非序列評價函數(shù)必須在計算性能目標之前清除探測器和光線追跡。這個過程經(jīng)常是重復且容易出錯的，通常通過 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)ё詣訉崿F(xiàn)。
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簡介
在非序列模式下優(yōu)化光學系統(tǒng)通常比在序列模式下的優(yōu)化更復雜、更耗時。下期我們將會為大家介紹非序列模式優(yōu)化系列文章的第二篇-《如何優(yōu)化非序列光學系統(tǒng)》，這篇文章描述了非序列優(yōu)化的基礎，其中我們發(fā)現(xiàn)所有的非序列評價函數(shù)必須在計算性能目標之前清除探測器和光線追跡。這個過程經(jīng)常是重復且容易出錯的，通常通過 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)ё詣訉崿F(xiàn)。
本文提出
了一種優(yōu)化非序列光學系統(tǒng)的方法。
推薦的方法是使用像素插值(Pixel Interpolation)、探測器數(shù)據(jù)合集(光照時刻數(shù)據(jù))和正交下降優(yōu)化器。
例如，優(yōu)化一個自由曲面反射鏡，使 LED 的亮度從23 Cd 到大于250 Cd只需幾步。
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在非序列模式下優(yōu)化光學系統(tǒng)通常比在序列模式下的優(yōu)化更復雜、更耗時。下期我們將會為大家介紹非序列模式優(yōu)化系列文章的第二篇-《如何優(yōu)化非序列光學系統(tǒng)》，這篇文章描述了非序列優(yōu)化的基礎，其中我們發(fā)現(xiàn)所有的非序列評價函數(shù)必須在計算性能目標之前清除探測器和光線追跡。這個過程經(jīng)常是重復且容易出錯的，通常通過 OpticStudio 非序列優(yōu)化向?qū)ё詣訉崿F(xiàn)。
