[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ hlFvm$P`M  
%QQJSake|  
■ 光机系统一体的设计分析工具 ?F9c6$|  
■ 杂光分析 ab>>W!r@!  
■ 相干光传播 FH7l6b,^  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 `]5t'Ps  
■ 虚拟机 iy [W:<c7j  
■ 光机系统调试（法医3D光学） ]~\%ANoi  
■ 自辐射热分析 n(j5dN>]  
■ 照明设计 ,9~qLQ0O  
■ 公差、装配和测试 ~--F?KUnL  
■ 序列和非序列光线追迹模式 pW-aX)\DR  
■ 多变量优化能力 W&e}*  
nmClP  
CMU\DO  
7$7#z\VWu  
Introduction Og2G0sWRf  
2@:Ztt6~  
自由曲面 i(0%cNP7  
■ 文献定义:
e?fA3Fug  
任何非旋转对称面* fDKV`  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 Ummoph7_@  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) &@z M<A  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: @}hdMVi  
  非成像:接近规范 Q,nXc  
  成像:越来越多的用于校正像差 P5`BrY,hZ  
高斯叠加面的定义 sYd)r%%AU  
@c;:D`\p1C  
应用案例 @H8CU!J  
 ~D_Wqr  
激光光束整形 077wk  
%dq|)r  
光源：高斯光束TEM00 /N=M9i
\;  
0[7tJbN  
目标：平顶光束均匀分布 C |P(,Xp  
>"pHk@AWK  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 \
6 :7  
dd!Q[]$ }  
光源：高斯光束TEM00 LmjGU[L,@  
f|&,SI?  
六边形格子光源,光源为相干光 FXFyF*w2  
Z6_fI  
高斯叠加面的定义 M+Eg{^ q`  
H*h4D+Kxv  
操作界面 '%KaAi$  
@P6*4W  
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。 M Jtn)gXb  
mC./,a[  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power Io]KlR@!T  
mxmj  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； -5MQ/ujQ  
[*^rH:  
优化前后的照度对比： :KBy(}V  

2;`WI:nt  
光路分析 ]TSzT"_r~~  
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超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 xs$.EY:k  
`WlQ<QEi  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器