[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ d^w6_  
BYRf MtT@+  
■ 光机系统一体的设计分析工具 Z[ys>\_To  
■ 杂光分析 p2\@E} z  
■ 相干光传播 ?v6xaVg:  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 SDZ/r
C!C  
■ 虚拟机 ,XR1N$LN8_  
■ 光机系统调试（法医3D光学） f`T#=6C4|  
■ 自辐射热分析 Y\s@'UoVN  
■ 照明设计 L,BuzU[1S  
■ 公差、装配和测试 QO~!S_FRH  
■ 序列和非序列光线追迹模式 '?4B0=  
■ 多变量优化能力 iXI >>9  
0ZTT^2R  
n%A)#AGGc  
\#L}KW  
Introduction !?,rcgi  
]e!9{\X,*  
自由曲面 W
w:,O48%  
■ 文献定义: /alJN`g  
任何非旋转对称面* &iez{[O  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 |pA3ZWm  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面)
"H#
2  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: \s<L2uRj  
  非成像:接近规范 Kx7s d i  
  成像:越来越多的用于校正像差 `bNY[Gv>)  
高斯叠加面的定义 4~4D1  
ve<D[jQsk  
应用案例 O(#DaFJv  
M$ CnaH  
激光光束整形 V_^p?Fi#  
%d3qMnYu  
光源：高斯光束TEM00 'b~,/lZd  
)CKPzNf  
目标：平顶光束均匀分布 e-Mei7{%  
.]24V!J(1w  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 ,#m:U5#h  
Y'H|Tk^`  
光源：高斯光束TEM00 c<Fr^8  
h8'
`g 0  
六边形格子光源,光源为相干光 j"1#n? 0  
jnho*,X  
高斯叠加面的定义 n3y`='D  
}hRw{#*8  
操作界面 @L0xU??"|  
UU'0WIbY6  
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。 Q #IlUo  
fRh}n ^X  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power h9RL(Kq{  
VH M&Y-G  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； gjFpM.D-.  

S\io5|P  
优化前后的照度对比： v(=?@tF}E  
)xm[mvt  
光路分析 JCFiKt9n  
%[B^b)2  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 Gu@n1/m@o  
\w#)uYK{i_  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器