关于OSLO光线型评价函数源码分析

不念不忘少年蓝@ 2022-06-18 00:18 241阅读 0赞

如同我学习编程一样，什么都想知道个究竟，最近算是深入学习OSLO光学设计软件，选择你，是因为你很透明，你能让我知道你干了什么，也能可以让我想让你干什么你就干什么，你是光软的VC++，连自带的CCL编程语言都是那么让我亲切，真想从内心里说，爱死你了，我很幸福的将赌注押在你身上了，也算不枉费我花那么多时间去构建那些繁琐的光学设计理论。。。现在用到你自带的很牛逼的光学型评价函数了，你很干净利落，产生该一系列操作数前，只给了个如此丑陋的对话框,虽然看了你的程序参考书，但是你![0_131350851416ja.gif][]这给的一些了参数还是让人摸不着头脑，再仔细看下HELP，哦，原来你说要追求细节，自己去看**optim\_erfs.ccl** 这里的源码吧，太爽了，完全符合鄙人口味，现分析你牛逼的如下源码：

\#ifndef \_OSLO\_LIGHT\_**//一看这知道你肚子里那点花花肠子了**

cmd geniierf(double design\_frequency, double f1\_fymax, double f2\_fymin,  
             double f2\_fymax, double f2\_fx, double f3\_fymin, double f3\_fymax, double f3\_fx,  
             double f2\_distol, double f3\_distol)  
// hlp:  <P class="Edition">OSLO Premium/OSLO Standard</P>  
// hlp:  <P>Generates a <a href="../optim/generation/genii.htm">Genii error function</a>.</P>  
// kwd:  genii, error function, OCM, optimisation, error function builder  
// cat:  optimization  
\{  
 double uprime, dy, tmp;  
 int    ssrow;  
 char   tmpstr\[32\];

set\_preference(output\_text, off);  
 ssrow = sbrow();  
 ssbuf\_reset(ssrow, 50);

**//上面是初始化相关变量及输出文本格式，且不管**  
 /\* get current paraxial axial ray slope \*/  
 paraxial\_trace();  
 uprime = -ssb(1, 2);//获取第一近轴角

/\* basic transverse tolerance Dy \*/  
 dy = 1.0/(6.0\*design\_frequency);//原来此频率参数是为了得到横向公差的(估计是作评价函数的权重所用)  
    
 /\* delete old operands to enable new ray set \*/  
 operands(new);  
 end;  
 //下面开始构建新的光线集(供追迹所用)  
 /\* construct new ray set \*/  
 rayset(new);  
 /\* field points <fby fbx fbz fyrf fxrf fymin fymax fxmin fxmax wgt> \*///视场点的设置函数,（fyrf fxrf ）是视场点的参考光线孔径比例坐标，下面的视场点的权重都为1  
 f(1, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -f1\_fymax, f1\_fymax, -f1\_fymax, f1\_fymax, 1.0);//轴上点的孔径X、Y方向的渐晕完全有f1\_fymax表征，且是对称的！  
 f(2, 0.7, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, f2\_fymin, f2\_fymax, -f2\_fx, f2\_fx, 1.0);//0.7视场的渐晕是（f2\_fymin, f2\_fymax, -f2\_fx, f2\_fx）  
 f(3, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, f3\_fymin, f3\_fymax, -f3\_fx, f3\_fx, 1.0);//全视场的渐晕是(f3\_fymin, f3\_fymax, -f3\_fx, f3\_fx)  
 /\* rays <type fy fx> \*/ //下面是孔径上取点方式了，都是中心的与边缘的，与对话框里的参数无关  
 r(1, ref,  0.0, 0.0);  
 r(2, ord,  1.0, 0.0);  
 r(3, ord, -1.0, 0.0);  
 r(4, ord,  0.0, 1.0);  
 end();   
//至此，对话框里的参数只剩 f2\_distol, f3\_distol了，下面要开始产生操作数了  
 /\* new operand set \*/  
 operands(new);  
 //下面的o(...)应是构建操作数的函数  
/\* GENII "tolerances" \*/   
 sprintf(tmpstr, "%.11e", dy);   
 o(1, ins, tmpstr, min, 0.0, "\_Dy tol");  
 sprintf(tmpstr, "%.11e", 2.1\*dy);   
 o(2, ins, tmpstr, min, 0.0, "\_2.1 Dy");  
 sprintf(tmpstr, "%.11e", 2.8\*dy);   
 o(3, ins, tmpstr, min, 0.0, "\_2.8 Dy");  
 sprintf(tmpstr, "%.11e", 3.0\*dy);   
 o(4, ins, tmpstr, min, 0.0, "\_3 Dy");  
 sprintf(tmpstr, "%.11e", 4.0\*dy);   
 o(5, ins, tmpstr, min, 0.0, "\_4 Dy");  
 if (opdw)  
  tmp = 1000.0\*uni/wv\[1\];  
 else  
  tmp = 1.0;  
 sprintf(tmpstr, "%.11e", tmp\*uprime\*dy/3.0);   
 o(6, ins, tmpstr, min, 0.0, "\_up Dy/3");  
 sprintf(tmpstr, "%.11e", tmp\*3.2\*uprime\*dy);   
 o(7, ins, tmpstr, min, 0.0, "\_3.2 up Dy");

//轴上点的  
/\* on-axis targets \*/  
 if (uprime < 0.0)  
  sprintf(tmpstr, "%.11e+PU", uprime);  
 else  
  sprintf(tmpstr, "PU+%.11e", uprime);  
 o(8, ins, tmpstr, min, 0.0, "\_uprime");             /\* paraxial axial ray slope in image space \*/

//近轴光线的slope，用以保持焦距  
 o(9, ins, "O8/0.0001", min, 1.0, "Fnb diff");       /\* 0.0001 is experimental magic number \*/

//轴上细光束的场曲，就是像面的离焦  
 o(10, ins, "DYY(1,1)/O4", min, 1.0, "Focus diff");  /\* focus shift penalty \*/

//轴上边缘光线的横向光线差，即轴上边缘球差  
 o(11, ins, "DY(1,2)/O1", min, 1.0, "Axial DY");     /\* transverse aberration \*/

//轴上边缘光线OPD  
 o(12, ins, "OPD(1,2)/O6", min, 1.0, "Axial OPD");   /\* OPD on-axis \*/

轴上边缘光线DMD  
 o(13, ins, "DMD(1,2)/O6", min, 1.0, "Axial DMD");   /\* axial color (DMD) \*/

//0.7视场的  
/\* 0.7 field targets \*/  
 sprintf(tmpstr, "%.11e", f2\_distol);//将f2\_distol拷贝的字符数组里，意欲何为？

//通过查看O命令，其第三个参数，即tmpstr，是用作操作数定义用的，实际上结果也是如此，且o(14)权重为0，只是作为中间运算量(其值貌似就是f2\_distol)，字面意思理解是畸变(Ds)的  
//公差（tol），是用来做畸变的权重的，该是如此！

o(14, ins, tmpstr, min, 0.0, "\_0.7 Dstol");  
 o(15, ins, "100\*DIST(2,1)", min, 0.0, "\_0.7 Dist");

//畸变  
 o(16, ins, "O15/O14", min, 1.0, "0.7 Dist");        /\* Distortion \*/

//子午细光束场曲  
 o(17, ins, "DYY(2,1)/O2", min, 1.0, "0.7 YFS");     /\* tangential field curvature \*/

//弧矢细光束场曲  
 o(18, ins, "DXX(2,1)/O2", min, 1.0, "0.7 XFS");     /\* sagittal field curvature \*/

//三级彗差  
 o(19, ins, "S2T(2,1)/O7", min, 1.0, "0.7 Coma");    /\* primary aperture coma \*/

//上边缘光线横向光线差  
 o(20, ins, "DY(2,2)/O3", min, 1.0, "0.7 DY U");     /\* transverse aberration in upper aperture \*/

//上边缘光线OPD  
 o(21, ins, "OPD(2,2)/O6", min, 1.0, "0.7 OPD U");   /\* OPD in upper aperture \*/

//上边缘光线DMD  
 o(22, ins, "DMD(2,2)/O6", min, 1.0, "0.7 DMD U");   /\* DMD for lateral color in upper aperture \*/

//下边缘光线横向光线差  
 o(23, ins, "DY(2,3)/O3", min, 1.0, "0.7 DY L");     /\* transverse aberration in lower aperture \*/

//下边缘光线OPD  
 o(24, ins, "OPD(2,3)/O6", min, 1.0, "0.7 OPD L");   /\* OPD in lower aperture \*/

//下边缘光线DMD  
 o(25, ins, "DMD(2,3)/O6", min, 1.0, "0.7 DMD L");   /\* DMD for lateral color in lower aperture \*/

//边缘弧矢光线的DX  
 o(26, ins, "DX(2,4)/O3", min, 1.0, "0.7 Sag DX");   /\* transverse aberration x-component for sagittal ray \*/

//边缘弧矢光线的DY  
 o(27, ins, "DY(2,4)/O1", min, 1.0, "0.7 Sag DY");   /\* transverse aberration y-component for sagittal ray \*/

//边缘弧矢光线的OPD  
 o(28, ins, "OPD(2,4)/O6", min, 1.0, ".7 Sag OPD");  /\* OPD for sagittal ray \*/

//全视场的,与0.7类似  
/\* 1.0 field targets \*/  
 sprintf(tmpstr, "%.11e", f3\_distol);                    
 o(29, ins, tmpstr, min, 0.0, "\_1.0 Dstol");  
 o(30, ins, "100\*DIST(3,1)", min, 0.0, "\_1.0 Dist");  
 o(31, ins, "O30/O29", min, 1.0, "1.0 Dist");        /\* Distortion \*/  
 o(32, ins, "DYY(3,1)/O4", min, 1.0, "1.0 YFS");     /\* tangential field curvature \*/  
 o(33, ins, "DXX(3,1)/O1", min, 1.0, "1.0 XFS");     /\* sagittal field curvature \*/  
 o(34, ins, "S2T(3,1)/O7", min, 1.0, "1.0 Coma");    /\* primary aperture coma \*/  
 o(35, ins, "DY(3,2)/O5", min, 1.0, "1.0 DY U");     /\* transverse aberration in upper aperture \*/  
 o(36, ins, "OPD(3,2)/O6", min, 1.0, "1.0 OPD U");   /\* OPD in upper aperture \*/  
 o(37, ins, "DMD(3,2)/O6", min, 1.0, "1.0 DMD U");   /\* DMD for lateral color in upper aperture \*/  
 o(38, ins, "DY(3,3)/O5", min, 1.0, "1.0 DY L");     /\* transverse aberration in lower aperture \*/  
 o(39, ins, "OPD(3,3)/O6", min, 1.0, "1.0 OPD L");   /\* OPD in lower aperture \*/  
 o(40, ins, "DMD(3,3)/O6", min, 1.0, "1.0 DMD L");   /\* DMD for lateral color in lower aperture \*/  
 o(41, ins, "DX(3,4)/O5", min, 1.0, "1.0 Sag DX");   /\* transverse aberration x-component for sagittal ray \*/  
 o(42, ins, "DY(3,4)/O1", min, 1.0, "1.0 Sag DY");   /\* transverse aberration y-component for sagittal ray \*/  
 o(43, ins, "OPD(3,4)/O6", min, 1.0, "1 Sag OPD");   /\* OPD for sagittal ray \*/  
 end();  
   
 ssbuf\_reset(-ssrow, 0);  
 set\_preference(output\_text, on);  
\}  
好了，其参数意义大抵如此，默认值就是如上面对话框中给出的，即轴上点不设渐晕，0.7视场y、x方向分别有0.9、0.8的渐晕，全视场y、x方向分别有0.8、0.7的渐晕！要想利用不同于此的比例孔径相关像差项，只要改这几个参数就够了！至于畸变公差，这是有国际标准的，用它默认的好。

[0_131350851416ja.gif]: /images/20220618/20557150f999411884ad7894d0e88daa.png