[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ Kg@'mG  
jm0p%%z  
■ 光机系统一体的设计分析工具 ">uN={Iy  
■ 杂光分析 /-=fWtA  
■ 相干光传播 Aq i:h]x  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 7Q 3!=b  
■ 虚拟机 Gvb2>ZN  
■ 光机系统调试（法医3D光学） k.@![w\ea  
■ 自辐射热分析 Q PH=`s  
■ 照明设计 P8 X07IK  
■ 公差、装配和测试 dj gk7  
■ 序列和非序列光线追迹模式  tm1=  
■ 多变量优化能力 +ikSa8)*i  
?HEqv$n  
h$S#fY8  
OvfluFu7  
Introduction >7U/TVd&  
G5ATR<0m  
自由曲面 vEv kC  
■ 文献定义: =j7Du[?Vu  
任何非旋转对称面* Spm 0`  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 /\J0)V  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) 3o.x<G(  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: ;Iu _*U9)  
  非成像:接近规范 43=v2P0=Tj  
  成像:越来越多的用于校正像差 kR]P/4r  
高斯叠加面的定义 ]xC56se  
9#8vPjXW}.  
应用案例 Szo'[/ [R  
m
$0W^u  
激光光束整形 }1a}pm2p  
<o EAy  
光源：高斯光束TEM00 LF|0lAr  
zAgX{$/Fg  
目标：平顶光束均匀分布 *A-_*A  
w[~G^x&  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 p1N}2]e  
x#{!hL 5G  
光源：高斯光束TEM00 9>RkFV  
+VwQ=[y]  
六边形格子光源,光源为相干光 #UGSn:D<i  
-L2.cN_  
高斯叠加面的定义 c3]t"TA,  
'%$Vmf)=  
操作界面 r@G*Fx8Z  
F^,:p.ihm<  
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。 g*k)
ws  
&raqrY|V  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power tE*BZXBlm  
;zCUx*{  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； Q14zc0N  
xoZm,Pxd  
优化前后的照度对比： .?
}M(mL  
g`fG84  
光路分析 EJ:O 1  
M/S~"iD  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 }'[>~&/"  
NuZ2,<~9  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器