[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ r*|#*"K"a  
#|\NG  
■ 光机系统一体的设计分析工具 nMK,g>wp  
■ 杂光分析 %"2;i@  
■ 相干光传播 6gLk?^.  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 jp
l"KN?X  
■ 虚拟机 73kF=*m  
■ 光机系统调试（法医3D光学） cr{;gP  
■ 自辐射热分析 6dG:3n}  
■ 照明设计 <+1d'V
Q2  
■ 公差、装配和测试 XY[uyR4Z  
■ 序列和非序列光线追迹模式 y#'|=0vTvP  
■ 多变量优化能力 wic& $p/%  
^Z:oCTOP  
0] 'Bd`e  
de?Bn+mvi.  
Introduction NuLyu=.?  
 6j FD|  
自由曲面 Hshm;\'  
■ 文献定义: fdIO'L_  
任何非旋转对称面* ggr\n
Y  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴
jY>BU&  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) ^-, aB  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: z\zmAus  
  非成像:接近规范 prf  
  成像:越来越多的用于校正像差 orB8q((  
高斯叠加面的定义 #{]X<et  
"~y@rqIba  
应用案例 xef@-%mcoy  
O7p>"Bh  
激光光束整形 uqaP\  
|K(j}^1k  
光源：高斯光束TEM00 LTGKs^i4  
0v%ZKvSID  
目标：平顶光束均匀分布 J.
 ;9-  
1l$c*STK  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 |p"P+"#  
Nwu,:}T  
光源：高斯光束TEM00 #HjiE  
|!VSed#FSn  
六边形格子光源,光源为相干光 Y
#9dVUS  
'.jr
" 3u  
高斯叠加面的定义 R;2tb7o  
o`hVI*D  
操作界面 0Q^a*7w`8a  
otQulL)T/  
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。 j]uL9\>  
W\V'o Vt  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power 7B@[`>5?%L  
GCn^+`.h1t  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； oxN~(H)/ #  
jmgU'w-s  
优化前后的照度对比： C5Fk>[fS  
p>w{.hC@  
光路分析 ][b_l(r$?  
B3Id}[V  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 \ /(;LHWQ  
l+e L:C!  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器