一种采用复合形法的反射式光栅光谱仪光学系统优化方法技术方案

本发明专利技术涉及一种采用复合形法的反射式光栅光谱仪光学系统优化方法，包括以下步骤：1)选择光学系统中各个光学元器件的几何参数作为最优化的搜索变量；2)确定几何尺寸和光学设计要求的约束条件；3)根据约束条件建立光学系统优化的目标函数；4)采用复合形法进行求解，获取最优的几何参数。与现有技术相比，本发明专利技术具有实用、高效等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种采用复合形法的反射式光栅光谱仪光学系统优化方法
本专利技术涉及光学系统设计
，尤其是涉及一种采用复合形法的反射式光栅光谱仪光学系统优化方法。
技术介绍
传统的设计方法，需要依靠设计师的工作经验设计者运用一系列像差理论公式借助数值计算的方法评估系统各项关键指标，由于光学系统特有的复杂性，比如主光路的非同轴性，光学器件的非线性等原因，传统设计方法不够直观，参量之间的相关性不够明确，效率较低。专业光线追迹软件的成熟为设计者提供了前期计算机模拟和验证的可能，优化工具软件的出现也有助于提高设计者的工作效率。遗憾的是，未见有成熟的国内自主研发的专业光学设计和优化软件问世。光学系统设计面临的问题之一是：虽然计算机模拟光线追迹的方法能够帮助设计者了解方案的预期效果，但是系统的初期最优化方案不易得到，仍然依赖于设计者的经验。此外，国外专业软件的优化效率难以保证，而且价格非常昂贵。最优化的实际过程就是由给定的光学系统性能指标确定光学系统最佳结构方案的过程。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实用、高效的采用复合形法的反射式光栅光谱仪光学系统优化方法。本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用复合形法的反射式光栅光谱仪光学系统优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选择光学系统中各个光学元器件的几何参数作为最优化的搜索变量；2)确定几何尺寸和光学设计要求的约束条件；3)根据约束条件建立光学系统优化的目标函数；4)采用复合形法进行求解，获取最优的几何参数。

【技术特征摘要】
1.一种采用复合形法的反射式光栅光谱仪光学系统优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选择光学系统中各个光学元器件的几何参数作为最优化的搜索变量；2)确定几何尺寸和光学设计要求的约束条件；3)根据约束条件建立光学系统优化的目标函数；4)采用复合形法进行求解，获取最优的几何参数。2.根据权利要求1所述的一种采用复合形法的反射式光栅光谱仪光学系统优化方法，其特征在于，所述的步骤1)中，各个光学元器件的几何参数包括狭缝位置、光栅倾角、光栅常数以及反射镜的焦距。3.根据权利要求1所述的一种采用复合形法的反射式光栅光谱仪光学系统优化方法，其特征在于，所述的步骤3)中的目标函数为光学系统中各个像差的加权平方和的平方根值，即：其中，x为最优化的搜索变量，是由几何参数构成的n维向量，其定义域为n维实空间Rn，wi为加权因子，fi(x)为第i个像差，k为像差总数。4.根据权利要求1所述的一种采用复合形法的反射式光栅光谱仪光学系统优化方法，其特征在于，所述的步骤4)具体包括以下步骤：41)建立具有k个顶点的初始复合形{x(1),x(2),...x(i)...,x(k)}，其中初始复合形的各个顶点x(1),x(2),...x(i...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏，李俊，吴欣烨，钱勇，傅晨钊，田昊洋，许永鹏，秦雪，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31