[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ IG / $!*E  
?TuI:dC  
■ 光机系统一体的设计分析工具 EE%s<_k`  
■ 杂光分析 2X@G"  
■ 相干光传播 wR7aQg  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 ;1LG&h,K  
■ 虚拟机 "r-l8r,  
■ 光机系统调试（法医3D光学） 
x9}++r  
■ 自辐射热分析 [b5(XIGUN}  
■ 照明设计 b
c}dYK3$q  
■ 公差、装配和测试  0:d
B 9  
■ 序列和非序列光线追迹模式 ?*K<*wBw#  
■ 多变量优化能力 YIDg'a+z  
&LU'.jY  
d1NE%hg3  
&]3
:D  
Introduction ^"tqdeCb=  
POBpJg  
自由曲面 SLA#= K  
■ 文献定义: `$9L^Yg,4  
任何非旋转对称面* HtzMDGV<  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 M1uP\Sa  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) !P"?  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: xzK>Xi?  
  非成像:接近规范 z]>9nv`b  
  成像:越来越多的用于校正像差 ^W['A]l  
高斯叠加面的定义 kukaim>K  
zH+<bEo=1=  
应用案例 ]7F)bIG[  
&HxT41pku  
激光光束整形
y#r\b6  
{U P_i2`.  
光源：高斯光束TEM00 >q&L/N5  
AijUs*n 2  
目标：平顶光束均匀分布 /
\~W$.c
 
GI4oQcJ  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 U$$3'n  
t~~r-V":  
光源：高斯光束TEM00 em
/Xu  
AJWLEc4XK  
六边形格子光源,光源为相干光 W]~ZkQ|P  
3YRBI|XO  
高斯叠加面的定义 7xR|_+%~K  
t>@yv#  
操作界面 s
bjtL,  
./)j5M  
优化变量：改变这些超高斯面的参数，用FRED优化自由曲面变的非常简单。 ct.Bg)E  
| /#'S&!U  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power  /Ef4EX0  
D`fc7m  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； \#_@qHAG  
q"p#H8  
优化前后的照度对比： cqHw^{'8  
I tgH>L'  
光路分析 Qasr:p+  
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超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 Z#LUez;&t#  
k2wBy'M.'  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器