[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ !e+Sa{X  
@\+UTkl8  
■ 光机系统一体的设计分析工具 |nU%H=Rs/  
■ 杂光分析 |W*2L]&  
■ 相干光传播 -b34Wz(  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 (%G>TV  
■ 虚拟机 "]q0|ZdOwH  
■ 光机系统调试（法医3D光学） M XuHA?  
■ 自辐射热分析 C#P>3"  
■ 照明设计 C~PP}|<~V  
■ 公差、装配和测试 -s^cy+jd  
■ 序列和非序列光线追迹模式 >fD%lq;  
■ 多变量优化能力 }H/94]~tH  
=6N=5JePB  
q(BRJ(  
rddn"~lm1  
Introduction ?"kU+tCxg  
Jg$ NYs.xZ  
自由曲面 D0Ls~qr  
■ 文献定义: [C!m,4  
任何非旋转对称面* "#pN  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 !e~d,NIy  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) Y5*A,piq  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: (l/i#  
  非成像:接近规范 \*pS4vy5x  
  成像:越来越多的用于校正像差 QaXdO=3  
高斯叠加面的定义 3%u: c]-wF  
rLbFaLeQ  
应用案例 -L2?Tap  

P<9T.l  
激光光束整形 cca]@Ox]  
9e&*++vf  
光源：高斯光束TEM00 9h<iw\$'  
1uzK(j8w  
目标：平顶光束均匀分布 r^Soqom3  
"o@R}_4]q  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 #nKGU"$+  
*48LQzc  
光源：高斯光束TEM00 {@s6ly].  
McN'J.Sxp  
六边形格子光源,光源为相干光 6K >(n  
BJqb'Hjd  
高斯叠加面的定义 v'Up& /(  
Ey_mK\'  
操作界面 YL[y3&K  
(D+%*ax  
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。 UaHN*@  
K%SfTA1TCB  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power T<RWz  
_HAr0R8BY  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； GF0Utp:Zf;  
z] |Y   
优化前后的照度对比： %F<3_#Y  
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8pC  
光路分析 RC!T1o~L  
eqpnh^0}d  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 8 ;=?Lw?  
d"+ _`d=`  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器