optiland/optiland

Comprehensive optical design, optimization, and analysis in Python, including GPU-accelerated and differentiable ray tracing via PyTorch.

What it solves

Optiland는 광학 시스템을 설계, 시뮬레이션 및 최적화하기 위한 오픈 소스 플랫폼을 제공합니다. 이는 고전적인 렌즈 설계(굴절 및 반사 시스템)와 현대적인 계산 광학 사이의 간극을 메우며, 엔지니어가 단순한 싱글렛부터 복잡한 자유 곡면 어셈블리까지 전문적인 수준의 정밀도로 모델링할 수 있게 해줍니다.

How it works

이 플랫폼은 표면, 재질, 조리개를 정의함으로써 광학 시스템을 구축하는 Python 기반 API를 사용합니다. NumPy를 사용하여 빠른 CPU 기반 계산을 수행하고, PyTorch를 통합하여 GPU 가속 및 자동 미분(autograd)을 가능하게 합니다. 이를 통해 사용자는 전통적인 성능 지표(merit functions)를 사용하거나, 시스템을 정밀화하기 위해 기울기(gradient)가 자동으로 계산되는 미분 가능한 모델링을 사용하여 광학 설계를 최적화할 수 있습니다.

Highlights

  • Differentiable Core: NumPy와 PyTorch 사이를 원활하게 전환하여 하이브리드 물리-ML 워크플로우를 지원합니다.
  • Comprehensive Analysis: 스팟 다이어그램, 파면 오차 맵, PSF/MTF 플롯, Zernike 분해를 생성합니다.
  • Advanced Ray Tracing: 고스트 및 잡광 분석을 위한 순차적, 비순차적(출시 예정), 다중 순차적 광선 추적을 지원합니다.
  • Interoperability: Zemax, CODE V, OSLO와 같은 업계 표준 소프트웨어의 파일을 가져오거나 내보낼 수 있습니다.
  • Professional Tooling: 재질 선택을 위한 GlassExpert 모듈과 공차 분석을 위한 Monte Carlo 시뮬레이션을 포함합니다.

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