[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ fjz) Gp  
|^n3{m  
■ 光机系统一体的设计分析工具 JNU/`JN9f  
■ 杂光分析 x-m/SI]_N  
■ 相干光传播 |hzT;  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 D@54QJ<  
■ 虚拟机 db
GgD=}o  
■ 光机系统调试（法医3D光学） sa-9$},z4  
■ 自辐射热分析 0%C^8%(x  
■ 照明设计 t%0?N<9YkU  
■ 公差、装配和测试 rGwIcx(%  
■ 序列和非序列光线追迹模式 S>:,
z}i  
■ 多变量优化能力 S q@H  
bY8
GA  
X T>('qy  
HMQI&Lh=U  
Introduction oVO.@M#  
j'rS&BIG  
自由曲面
K'b*A$5o  
■ 文献定义: 4SVW/Zl.?  
任何非旋转对称面* 'imU`zeo  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 PXYE;*d(  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) #a~"K|'G  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: f05d ;  
  非成像:接近规范 E%pz9gcSx  
  成像:越来越多的用于校正像差 mV\$q@sII  
高斯叠加面的定义 [~%`N*G  
]r"Yqv3  
应用案例 a-0cN 9  
KX+ey8@[  
激光光束整形 z/|BH^V
w  
nfE@R."A  
光源：高斯光束TEM00 !q/5yEJ>h  
D'i6",Z>  
目标：平顶光束均匀分布 'p}`i/  
"Ai6<:ml  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 vgG}d8MW37  
%efGt6&  
光源：高斯光束TEM00 LJuW${Y  
K
&`Awv  
六边形格子光源,光源为相干光 00<{:  
8I#D`yVKc  
高斯叠加面的定义 S7sb7c'4 k  
.]t5q%}j  
操作界面 Ie_I7YJ  
 kq/u,16@  
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。 YMB~[]$V<  
!D:k!  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power xy^1US,L1  
,;iA2  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； 3'#%c>_  
9D_wG\g  
优化前后的照度对比： \Ow,CUd  
(cV  
光路分析 v*TeTA %  
GW m4~]0E  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 {BOLPE-  
|rPAC![=  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器