簡介
本案例演示了如何優化伽利略望遠鏡透鏡間隔達到光線準直的目的。
模型
模型的定義如表1種所示，由半徑、厚度、材料率、半孔徑表面組成。選擇正透鏡第二面到負透鏡的第一面距離為變量。
表一：伽利略望遠鏡系統參數
光源
光源我們選擇平行光，光線數51*51，半孔徑25*25，孔徑類型選擇為橢圓，并將光源的位置沿著原點向左（-Z）平移5mm。
優化
1. 首先執行光線追跡（畫出光線），可以明顯的看到透鏡之間的間距不是最佳的光線準直距離。那我們的目標就是使用FRED 優化器來配置合適的透鏡間隔（通過改變負透鏡的位置）
2. 導航到 Analyses > Directional Spot Diagram，計算的統計信息將輸出到輸出窗口，它包含 X, Y的最大值（方向余弦）。最大值表明光束在方向余弦空間的包圍的方向余弦擴散，在X和Y方向的值近似于0.054133。
3. 導航到Optimize>Define/Edit,
a. 變量設定：實體選擇負透鏡，Type選擇：Position/Oriention Parameter,變量范圍為58mm-68mm，Index為1， subindex為0，步長為0.1；
b. 評價函數：類型定義為“Encircled direction spread”,權重為1，目標為0。
c. 選擇 Single Variable minminzation作為優化方法, 并使用“Negative Lens Z-Position”這個變量，收斂標準為：勾選當所有的變量變化小于0.001時
4. 導航到Optimize > Evaluate Once，再此我們可以得到模型的當前狀態，并評估優化器中的評價函數值，在輸出窗口，我們可以看到該評價函數的值（此例只有一個評價函數）。FRED的評價函數的計算是每個值的平方和，所以輸出值為：0.054133*0.054133=0.00283。
5. 在此，我們走完了優化配置，開始進行優化，導航到Optimize > Optimize，優化過程中，FRED會在不同階段輸出信息。多少信息顯示在報告中由optimization define/edit dialog>Output/Results設置決定。對于本例中的簡單系統，會在很短的時間內收斂，（<20個周期），最后獲得的間隔為59.6mm左右。
6. 執行光線追跡（畫出光線）來確認輸出光束的準直性。
7. 導航到Analyses > Directional Spot Diagram，如前面的步驟2，來確認包圍圓的最大尺寸已經減小了一個數量級（近似于0.0031568433）。
8. 如果回到Optimize > Define/Edit對話框，并移動到Output/Results鍵，你會看到FRED已經存儲了N個優化結果，你可以右擊每行并選擇“Apply to Document”選項來配置模型。這個特性對于設定多個不同設定下運行了多個優化，你想要評估每一個特性。
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