Desarrollo de un proceso de optimización adaptado al diseño de sistemas ópticos con detectores acoplados

Resumen

La presente tesis doctoral se enmarca en el campo del diseño de sistemas ópticos. En particular en el área del diseño asistido por ordenador y forma parte de un proyecto más amplio en el que se pretende estudiar y desarrollar procesos automáticos de diseño de sistema ópticos. En concreto, el proyecto que ha dado lugar a este trabajo consiste en desarrollar un proceso de optimización capaz de incluir las características de los detectores en el proceso de diseño del sistema. En general, cualquier proceso de optimización está formado, como mínimo, por un algoritmo de optimización, un conjunto de variables libres del sistema, una función de calidad y un paquete de elementos lógicos. La función de calidad es el elemento encargado de cuantificar al criterio de calidad que guía la evolución del proceso de optmización y el algoritmo de optimización es el responsable de generar los nuevos valores de las variables libres del sistema. Para considerar las características de los detectores se ha optado por desarrollar un proceso de optimización que no presente ningún tipo de restricción en la selección de los criterios de calidad que guían la evolución del proceso. Esta selección tiene dos repercusiones: sólo se puede utilizar el modelado del sistema óptico mediante el trazado de rayos y sólo se pueden emplear algoritmos de optimización sin hessiana. La adaptación de los algoritmos de optimización sin hessiana al diseño de sistemas ópticos pasa por abordar, principalmente, tres aspectos: la generación de la población inicial, su alta probabilidad de desborde y el tiempo de computo. Dichos aspectos se han abordado con una estrategia a dos niveles. El primer nivel ha consistido en desarrollar un método de cálculo de la distribución de iluminación que permita considerar las características de los detectores, las perdidas energéticas en el sistema y la distribución de luminancia del objeto. Este nuevo