### CODE V 常用 AUT 优化命令详解
#### 一、引言
在光学设计领域，CODE V 是一款功能强大的软件工具，被广泛应用于各种光学系统的分析与设计之中。AUT（Automatic）优化命令作为其核心功能之一，在提高设计效率、优化系统性能方面扮演着极其重要的角色。本文将详细介绍 CODE V 的常用 AUT 优化命令及其应用场景，帮助读者更好地理解和应用这些命令。
#### 二、CODE V 坐标系统定义
在深入讨论优化命令之前，我们先简要回顾一下 CODE V 中的坐标系统定义。CODE V 使用的是右手笛卡尔坐标系，其中 X 轴指向水平方向，Y 轴指向垂直方向，而 Z 轴则指向光轴方向。具体到光学系统中，XZ 平面通常被称为子午面，而 YZ 平面则被称为弧矢面。这两个平面的定义对于理解后续的优化命令至关重要。
#### 三、AUT 优化命令格式
优化命令的一般格式如下：
```
EFX[Si..j][Wk][Zn]>|=|<x_efl_tar
```
其中：
- `EFX` 是命令名称；
- `x_efl_tar` 表示约束的目标值；
- `>|=|<` 用于表示约束关系，可以是等于、大于或小于等关系；
- `[Si..j]` 指定了命令作用于哪几层表面之间；
- `[Wk]` 表示指定的波长；
- `[Zn]` 表示指定的变焦位置。
接下来，我们将详细介绍这些命令的具体含义和应用场景。
#### 四、常用 AUT 优化命令
1. **EFL**
- **语法**: `EFL[Zn]>|=|<efl_tar`
- **描述**: 整个系统的有效焦距（YZ 平面）。YZ 平面即为子午面。
- **应用场景**: 在设计望远镜或相机镜头等系统时，确保整体焦距符合预期是非常重要的。
2. **EFX**
- **语法**: `EFX[Si..j][Wk][Zn]>|=|<x_efl_tar`
- **描述**: 面组的有效焦距（XZ 平面）。通常用于控制子午面内的焦距。
- **应用场景**: 在设计双胶合透镜或其他复杂结构时，需要精确控制各个部分的焦距。
3. **EFY**
- **语法**: `EFY[Si..j][Wk][Zn]>|=|<y_efl_tar`
- **描述**: 面组的有效焦距（YZ 平面）。通常用于控制弧矢面内的焦距。
- **应用场景**: 控制弧矢面上的焦距有助于减少球差和彗差。
4. **RED**
- **语法**: `RED[Wk][Zn]>|=|<reduction_ratio_tar`
- **描述**: 系统放大倍率的负值。
- **应用场景**: 在设计显微镜或投影系统时，准确控制放大倍率至关重要。
5. **TT**
- **语法**: `TT[Zn]>|=|<tot_track_tar`
- **描述**: 物像距离（仅限有限共轭系统）。
- **应用场景**: 在设计具有固定工作距离的系统时非常有用。
6. **IMD**
- **语法**: `IMD[Zn]>|=|<image_dist_tar`
- **描述**: 像距与离焦距离之和。
- **应用场景**: 在调整系统聚焦时使用。
7. **IMC**
- **语法**: `IMC[Zn]>|=|<image_clearance_tar`
- **描述**: 图像表面的边缘或中心处的间隙。
- **应用场景**: 在设计过程中考虑装配和公差时非常重要。
8. **ENP**
- **语法**: `ENP[Fk][Zn]>|=|<entr_pup_dist_tar`
- **描述**: 从 S1 到入瞳的距离。
- **应用场景**: 在设计眼镜或望远镜时，确定合适的入瞳位置。
9. **EXP**
- **语法**: `EXP[Fk][Zn]>|=|<exit_pup_dist_tar`
- **描述**: 从 SI-1 到出瞳的距离。
- **应用场景**: 同样适用于眼镜或望远镜的设计。
10. **DIX 和 DIY**
- **语法**: `DIX[Fk][Zn]>|=|<x_distortion_fraction_tar` 和 `DIY[Fk][Zn]>|=|<y_distortion_fraction_tar`
- **描述**: 分别表示 X 方向和 Y 方向上畸变的比例。
- **应用场景**: 在需要校正畸变的应用中极为关键。
11. **CTSk 和 ETSk**
- **语法**: `CTSk[Zn]>|=|<center_thickness_tar` 和 `ETSk[Zn]>|=|<edge_thickness_tar`
- **描述**: 分别表示 Sk 表面的中心厚度和边缘厚度。
- **应用场景**: 在设计制造过程中，这些参数决定了加工难度和成本。
12. **OAL**
- **语法**: `OAL[Si..j][Zn]>|=|<overall_length_tar`
- **描述**: 从 Si 到 Sj 的总体长度。
- **应用场景**: 对于紧凑型设计尤为重要，确保系统满足尺寸限制。
13. **SDSk**
- **语法**: `SDSk[Zn]>|=|<semi_diam_tar`
- **描述**: Sk 表面的最大半直径。
- **应用场景**: 确保系统中各元件的尺寸合适，避免遮挡。
14. **BLOSk**
- **语法**: `BLOSk[Zn]>|=|<blocking_ratio_tar`
- **描述**: Sk 表面的阻塞率。
- **应用场景**: 评估系统中的光线遮挡情况，确保足够的光线通过。
#### 五、总结
通过本文对 CODE V 常用 AUT 优化命令的详细介绍，我们可以看到这些命令在光学设计中的重要性。正确理解和应用这些命令不仅可以提高设计效率，还能显著提升最终产品的性能。在实际工作中，设计师需要根据具体的项目需求灵活选择和组合这些命令，以达到最佳的设计效果。希望本文能为广大光学设计师提供有价值的参考。
