怎样在ZEMAX非序列模式里进行公差分析摘要这篇文章以自由形(freeform)通光管为例，详述了在ZEMAX非序列模式里进行公差分析的方法。作者Akash Arora发布时间2010年9月14日译者Yong导语公差分析是系统地将制造、装配、材料等误差引入到光学系统，并判断它们对系统性能的影响的过程。如果你是第一次接触“公差分析”，或者你想知道更多公差分析过程背后的理论，请先阅读How to Perform a Sequential ToleranceAnalysis的”。ZEMAX手册第16章也包含"公差分析”的详细内容。这篇文章的目的是介绍非序列系统里的公差分析的方法。公差操作数及设置在非序列系统里，三个公差操作数(TNPS,TNPA和TNMA)可以得到任意感兴趣的微扰值。它们分别被用来设置非序列物体的位置/倾斜，参数及材料特性的公差。两个补偿器操作数(CNPS和CNPA)提供了指定调节方式(allocateadjustment)的全面方法。这两个操作数允许分别指定非序列物体的位置/倾斜及参数为补偿器。另外，操作数TMCO及CMCO允许设置多重结构数据作为公差项和补偿器。你可以从ZEMAX手册第16章得到全面而详细的公差操作数介绍。非序列公差分析使用用户自定义的绩效函数作为公差准据(toleranc-ing criterion),包括绩效函数和使用一系列已保存绩效函数的用户脚本。这种做法的优势是绩效函数极有可能被用于优化过程，对于评估系统系能而言，这些已经足够。关于非序列优化及绩效函数的构建，请阅读文章How to Optimize8Non-sequential Optical Systems'.下面是非序列公差分析需要注意的事项：忽略补偿器的最小W最大边界限制，因为绩效函数和用户脚本是唯一的准据。作为替代，使用绩效函数边界操作数(NPGT,NPLT等)限制补偿器的边界值；◇操作数T©LR可以用于非序列模式里的优化，但是用户脚本始终是唯一的合法准据。选择绩效函数作为准据将会导致无限循环。因此，需要确保由用户脚本加载的绩效函数不包含操作数TOLR;女在非序列系统里没有意义的公差设置（光线瞄准，不同视场/结构等）不适用；当对多重结构系统的进行公差分析时，为了考虑每一重结构，绩效函数一定要包含CONF操作数；加速公差分析的小提示：a.NSDD对计算RMS宽度、质心等总体数据(aggregate data)的采样噪声相对不敏感，因此分析光线不要超过必须数量；b.如果可以，对光源使用Sobol采样c.简化系统：如果可以，不要使用散射或者CAD/布尔物体；对自由形物体进行公差分析作为样例，我们将使用文章How to Perform Freeform Optical Design里创建并完成优化的freeform-z通光管.这个完成优化的系统包含一个OSRAM LED及自由形通光管，并且在探测器上得到了最大的准直功率。这个系统包含在文章末的"Freeform Tolerance"ZAR文件里。1:NSC Shaded ModelUpdate Settings Print Window Tot Zoom Spin为了进行公差分析，我们首先准备需要进行公差分析的系统并设置公差项及准据。在优化过程中，为了保持位置和大小相对光通管不变，探测器使用pickup的求解(soe)类型。为了考虑探测器与通光管的对准误差，并得到准确的公差分析结果，这些求解(soe)应该被删除。另外，为了固定探测器的z位置及×，y半宽设置，对它们设置pickup求解。将探测器的z位置固定为53mm。同时，删除freeform-z控制点的variable求解。这个可以通过Tools→Optimization→Remove All Variables迅速完成。在公差分析过程中，如果有的话，唯一的变量将通过补偿器定义。下一步是考虑各种会导致最终系统性能相对最优化系统性能变差的误差。它们可以被列入到以下几个类别：·不准确的整体厚度(overall thickness);