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.     

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。     

基于改进禁忌搜索算法的液体透镜系统优化设计

建立了一套最新的优化概念,以便于液体透镜在一般光学系统中的优化设计。由于液体透镜拥有多个离散的变焦位置,设计时不得不在其中选择多个位置作为阻尼最小二乘法(DLS)的初始优化点。而这些位置通常是由设计者凭经验来选择的,不同的选择不仅会对设计过程带来不同的影响,而且会给设计结果带来本质的不同。基于此提出了一套改进禁忌搜索(ITS)算法,从而实现在DLS算法优化的过程中液体透镜变焦位置的自动选取,从而得到更佳的成像效果。     

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。     

牛顿环实验数据处理及实验方法

本文对用牛顿环测定透镜曲率半径实验的三种数据处理方法(逐差法、加权平均法、最小二乘法)进行了讨论,并提出改进意见。牛顿环实验数据处理中逐差法是现行教材中较通用的方法。透镜凸面曲率半径计算公式为     

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。     

镜头自动设计的进展(Ⅰ)

现在可以说镜头自动设计已经走过了研究阶段,并且有了相当的基础.几乎所有的光学公司在日常的透镜设计工作中已广泛使用自动设计的方法。虽然也发表了不少有关镜头自动设计的文章,但这些未必适用于了解目前技术发展水平的现状。在本文中我们打算概述自动透镜设计的现状,并强调有关实用的方面,同时也联系到我们公司的研究工作。在本文中首先着重说明镜头设计的过程以及自动设计的必要性。然后概述自动设计的基本概念和镜头性能最佳化的各种数学方法以及边界条件的处理方法,论述与起始点有关的问题。     

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。     

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。     

怎样使用象差自动校正程序进行光学设计(续)

<正> 二、使用阻尼最小二乘法程序应注意的几个问题使用阻尼最小二乘法程序进行光学设计的一般过程,可用下列框图表示。     

梅斯林干涉条纹

一实验装置 用两块象方焦距分别为f1和 f2、口径 D1 和D2大致相等的凸薄透镜,将它们沿表面直 径剖开,并各取其一,用胶将剖面粘住,形成一 块共轴横向组合透镜L。如图一所示,L对轴 上的实物单色点光源S在轴上形成两个实象 点S1、S2.显然,在上半圆透镜和下半圆透镜 两束成象光束的叠加区S1HS2内,将会出现 干涉现象.这种干涉和杨氏双孔、洛埃镜、双 面镜、双棱镜、比累剖开透镜等装置相类似,是 一种双光束分波前形式的干涉.原来的梅斯林 (Maslin)干涉装置和图一有些不同,,是将一块 凸薄透镜沿表面直径剖开,并使两半圆透镜共 轴地沿轴向错开…     

《光学三题》题解

1.我们以拍摄的是远方点物来进行讨论。当针孔直径x远大于波长　时,衍射效应很小,由几何光学里的直线传播定律,使底片上有一个不小的、直径为x的影盘;当x很小时,衍射剧烈,使底片上的衍射影盘直径为这也是一个不小的数字。 为使影盘的直径y最小,我们有(见图一):令,即得所以当针孔直径为x=时,能得到最小的影盘,即最清晰。 底片上的曝光量E正比于x3,反比于D2,即Ex2/D2.将x2=2.44D　代入,得E.即曝光时间和间距D成反比,这和平常与D2成反比的概念是不同的。 2.我们按题意画出图二。由双缝 S1、 S2 发出光波经透镜L折射后,于屏幕上某点 P‘会…     

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。     

最优化外推最小二乘法——光学设计中的一种新方法

本文提出了一种新的最优化方法,即把变尺度技术引入到光学设计中常用的最优化最小二乘法。这种新的最优化最小二乘法的基本设想,是把修改最佳尺度作为迭代过程。为了导出外推因子,保留了上次最优化迭代中获得的数据。外推因子用来改进和修正光学系统的价值函数、一阶导数矩阵及系统尺度。在多数传统最优化最小二乘法中,     

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.     

分离X射线衍射线多重宽化效应的新方法和计算程序

在近似函数的基础上，提出并建立分离微晶与微应力、微晶与堆垛层错、微应力与堆垛层错二重宽化效应的最小二乘法和微晶-微应力-堆垛层错三重宽化效应的最小二乘法，同时编制了相关的计算机求解系列程序.这些方法适用于密堆六方(cph)、面心立方(fcc)和体心立方(bcc)结构.还给出和讨论了几个应用实例. 关键词： 最小二乘法 微结构 X射线衍射 计算程序     

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。     

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。     

基于Matlab GUI的拉伸法测杨氏弹性模量实验的数据处理

借助Matlab软件分别采用逐差法和最小二乘法对拉伸法测量杨氏弹性模量实验进行数据处理，利用Matlab GUI设计数据处理交互式界面，通过在GUI界面输入测量数据和实验参数，绘制出了拟合直线图，实现了杨氏模量值及其不确定度的程序计算，分析了两种方法求得的实验结果。数据处理过程操作简单，提高了学生运用软件的能力和实验效率。     

非对称GRIN微透镜阵列的设计与制作

针对 L D光束的特点 ,提出利用单个非对称 GRIN微透镜 (双焦距 )对 L D光束进行准直、整形和像散校正。总结出了根据 L D光束参数结合离子交换工艺的设计方法。利用椭圆形掩模孔和电场辅助离子交换工艺制作了非对称GRIN微透镜阵列 ,并对样品的性能进行了测试