怎样使用象差自动校正程序进行光学设计

本文结合传统的光学设计方法,介绍了阻尼最小二乘法和适应法自动校正程序的原理和特点。着重说明用这两种程序进行光学设计的正确方法;说明自动校正程序在整个设计过程中的作用,以及设计人员应做的工作;分析了目前在使用象差自动校正程序过程中存在的问题。     

ADTF通用多功能光学设计程序

本文介绍一个实用多功能光学设计程序;提出在适应法程序中移植阻尼最小二乘法评价函数思想的观点,并创造一种新型优化指标实现了这种移值;对焦距缩放、光阑位置优化、节省几何光学传递函数(OTF)计算时间等提出了看法。     

评价函数思想在适应法中的应用

本文提出一种见解,即在光学自动设计的适应法程序中运用阻尼最小二乘法的评价函数思想,以一个简洁的微机用程序将两种优化思想融合。提出一种实现这种构思的途径,达到了预期效果。     

主动光学中阻尼最小二乘法的精度估计

阻尼最小二乘法在主动光学研究中有重要的作用。针对主动光学的需要,就阻尼最小二乘法求解过程中参数进行精度估计,对待求量进行精度估计,以及将待求量代入原方程后的所得进行精度估计,对它们的方差进行了推导。     

光学自动设计在微型电子计算机上的具体实现

我们以日本CANON公司的BX—1微机为模型机,移植和设计了一条阻尼最小二乘法自动校正象差程序,从而为在微机上设计其它光学自动设计程序找到了一些可行的方法.本文对程序和具体实现方法作了简要叙述。     

OCAD光学设计软件包

OCAD光学设计软件包是应用双优选阻尼最小二乘法为自动优化方法的多功能通用性光学设计CAD软件包,适用于IBM-PC/XT及其他兼容机。详细地介绍双优选阻尼最小二乘法的数学模型及自动优化方法,还介绍了软件包的基本功能及在软件包编制中几个具有特色的技巧和处理方法。     

阻尼最小二乘算法CARS光谱温度拟合

为了解决相干反斯托克斯喇曼散射（CARS）光谱CARSFT计算程序在温度拟合过程中,对初值依赖大、测量光谱信噪比差、不易收敛的问题,通过分析非线性迭代算法,采用了阻尼最小二乘算法对氮气CARS光谱进行温度拟合。针对CARS理论光谱计算公式较为复杂的特点,采用数值差分的方式来获得迭代计算时所需要的设计矩阵。分析了横向偏移、纵向偏移和温度三个主要参量对拟合残差的影响,发现纵向偏移的初值设置对温度拟合影响较大。拟合温度2000 K时的标准理论CARS光谱,设置偏离较大的初始值,采用阻尼最小二乘法获得了较好的结果。迭代计算167步后,温度拟合为2 005.6 K,残差为0.027 463。拟合光谱信噪比较差的CARS光谱,阻尼最小二乘法也能稳定收敛。结果验证了阻尼最小二乘法对初值的依赖不大,并且当拟合谱信噪比较差时也能收敛,可用于在恶劣环境下CARS测量光谱的拟合。     

用微型计算机进行重迭谱线的计算分峰和作图显示

本文介绍了一种实验谱线的计算分峰程序。峰形函数有罗楞茨函数、复合高斯—罗楞茨函数和不对称复合高斯—罗楞茨函数,可供选择。程序根据非线性最小二乘法原理编成,采用Houscholder变换和加阻尼等手段来提高程序的运行速度和数值稳定性。文中给出了10个理论和实用上分峰计算的例子。     

光学自动设计双优选阻尼最小二乘法

本文提出了象差极重匀化因子的概念,以解决阻尼最小二乘法光学自动设计中象差权重的自动给定和优化问题.象差极重匀化因子的自动调整还可使在优化过程中出现的价值函数局部极值自动脱出.本文对程序作了简要描述,还给出了计算实例.     

精密确定SAWR等效参数的计算机辅助方法

本文提出了有约束的内点惩罚函数-阻尼最小二乘法,并通过“内点罚函数-Powell法”与“内点罚函数-阻尼最小二乘法”相结合的新尝试,精密地确定出了声表面波谐振器的七个等效参数.计算结果比已经报道过的更加精确,表明本算法是精密确定SAWR等效参数的有效方法.     

复杂光学系统的全局优化

逃逸函数法是目前最为实用的光学系统全局优化算法之一。这种全局优化的运行由多个不加或加入逃逸函数的阻尼最小二乘法局部优化组成。探讨了提高其优化效率的方法,提出了两个搜索机制以便提高各个局部优化的效率。首先搜索最佳阻尼因子,从而确定多维结构变量空间中解向量的最优方向;再沿该方向搜索解向量的最优长度。此外,用实验方法确定了逃逸函数的控制参数的最佳缺省值。在此基础上成功地研制了实用化的复杂光学系统全局优化程序。     

固定目标值分离加项阻尼最小二乘法在光学自动设计中的应用

本文仅论述一种固定目标值分离加项阻尼最小二乘法在光学自动设计中的应用,理论依据见参考文献[5]、[6]和[7]。     

阻尼最小二乘法用于激光诱导击穿光谱重叠特征谱线分离提取

近年来,激光诱导击穿广谱技术发展迅速。作为一种用于物质成分探测的新技术,它具有简单、快速、无需复杂样品制备、多种元素同时检测等优点,可实现待测样品物质成分现场、在线的检测,在很多领域都极具应用前景。激光诱导击穿光谱特征谱线的分离拟合提取是光谱特征识别与后续元素浓度定量反演研究的基础。为实现激光诱导击穿光谱重叠特征谱线的有效分离拟合提取,采用阻尼最小二乘法,分析并确定了迭代前的初始拟合参数值,实现了在重叠特征谱线情况下对某火力发电厂粉煤灰中的铬元素特征谱线的分离提取。阻尼最小二乘法基于高斯-牛顿迭代,在迭代步长中引入阻尼因子,在迭代的过程中根据每一步迭代后所反馈的信息动态的调整迭代步长,从而有效防止了迭代的发散,保证了迭代的快速收敛,最终使得元素特征谱线拟合提取的效果更佳、所得到的特征谱线强度值更准确。分别采用阻尼最小二乘法和最小二乘法对不同浓度的样品中铬元素特征谱线进行分离拟合提取并给出特征谱线的强度值,作出特征谱线强度值关于元素浓度的定标曲线并对比两种方法所得结果的线性相关性。结果表明,阻尼最小二乘法所得结果的线性相关性更高,该方法稳定、可靠,适用于激光诱导击穿光谱重叠特征谱线的分离拟合提取。     

基于VB的《磁阻尼和动摩擦系数测量》实验数据处理

以Visual Basic为开发工具,通过最小二乘法数据拟合,实现对《磁阻尼和动摩擦系数测量》实验的数据处理。该程序界面简单,数据处理方便快捷,准确度高,输出信息量大。     

逃逸函数算法及其在光学设计中的应用

用阻尼最小二乘法进行光学系统的优化 ,得到的结果往往是评价函数在结构变量空间的一个局部极小值。日本东京工艺大学的一色教授提出了能够跳出此局部极小值继续寻找其它结果的逃逸函数全局优化算法 ,该算法的运行由多个不加或加入逃逸函数的阻尼最小二乘法局部优化组成。描述了逃逸函数的基本原理 ,给出了北京理工大学研制的GOLD软件在加入了这种算法后对光学系统进行全局优化的设计实例。实验证明了逃逸函数算法是提高光学设计效率和质量的一种有效工具。     

伏安法测电阻实验统计误差的分析

本文借助MATLAB软件,采用最小二乘法和逐差法处理实验数据,结果表明,最小二乘法一般可以给出比逐差法更为准确的结果。利用Origin软件分析了最小二乘法的统计误差,研究发现,正确考虑实验数据的误差后,可以使用Origin软件来近似估计最小二乘法的统计误差。由于统计误差的大小随着实验数据量的增多而减小,因此当实验数据量较少时,如10组,统计误差的大小不可忽略,甚至与系统误差可比拟。     

基于Excel的实验数据最小二乘法计算探讨

最小二乘法是实验数据处理中最重要的方法之一，但因其计算比较繁杂，教学中使用较困难。本对Excel中三种计算方法进行比较，探讨最小二乘法计算的简便方法。     

多层膜最佳化计算

本文叙述了对金属介质多层膜的计算程序,该程序具有评价光学特性,并使之最佳化的能力.为了实现这个最佳化程序,应用阻尼最小二乘法。本文使用增透膜作为本程序的实例。     

整体最小二乘法在精同步中的应用

为了验证整体最小二乘法(TLS,Total Least Squares)比最小二乘法(LS,Least Squares)更适用于精同步,提出了基于整体最小二乘的精同步方法;该方法以PN码基于BPSK调制的同步模型为基础,在接收端得到鉴相曲线后,对鉴相曲线零值点附近的几个固定位置的数据点利用QR分解和奇异值分解的整体最小二乘法拟合出鉴相曲线,求出同步误差;最后通过在Matlab软件上的仿真,得出结论:在噪声环境下,整体最小二乘法在同步中的应用可以得到优于基于普通最小二乘法的同步法的测量精度和稳定性;特别是在信噪比较低的条件下,基于整体最小二乘的精同步测量精度提升了3倍多,同事稳定性提升5倍多。     

Mie散射大气激光雷达回波信号消光系数边界值估算

报道了一种使用最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号,计算消光系数边界值的算法。无云层天气条件下,利用最小二乘法对回波信号全程拟合获得大气消光系数边界值;有云层天气下,先将激光雷达信号在大气中的传输光路分段为云层区和非云层区,忽略回波信号中的云层信息,假设非云层区大气近似均匀,利用最小二乘法拟合获得大气消光系数边界值。