[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ vD)A)  
E ^SM`  
■ 光机系统一体的设计分析工具 fF9oYOh|  
■ 杂光分析 e<O;pM:  
■ 相干光传播 oB{}-[G  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 o|^?IQ7bpf  
■ 虚拟机 ~ut& U  
■ 光机系统调试（法医3D光学） G0;EbJ/&  
■ 自辐射热分析 E_![`9i  
■ 照明设计 \`Ph=lJO  
■ 公差、装配和测试 Rqb{)L X*  
■ 序列和非序列光线追迹模式 b6WC@j`*T  
■ 多变量优化能力 :af;yu  
&DbGyV8d"|  
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Introduction WP%{{zR$  
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自由曲面 [;IDTo!<>  
■ 文献定义: y5AXL5  
任何非旋转对称面* il>x!)?o  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 !AD0-fZ  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) x(3 I?#kE  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: 1y)$[e   
  非成像:接近规范 '[=yfh  
  成像:越来越多的用于校正像差 pT ocqJ22  
高斯叠加面的定义 VNxpOoV=S  
=@1R ozt  
应用案例 j_6`s!Yw  
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激光光束整形 B~_,>WG  
mOz&6T<|  
光源：高斯光束TEM00 5}d/8tS  
HV$9b~(  
目标：平顶光束均匀分布 _8NEwwhc  
n$OE~YwP{  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 /50g3?X,  
l#5~t|\  
光源：高斯光束TEM00 _,Rsl$Tk'  

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六边形格子光源,光源为相干光 S`W'G&bCj  
VT5cxB<  
高斯叠加面的定义 B.Zm$JZ:  
iBtjd`V*  
操作界面 fOK+DT~  
e$ XY\{  
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。 q2S!m6!  
Hn#GS9d_?  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power :Er^"9'A2  
'd2qa`H'}B  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； (/"K+$8'  
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优化前后的照度对比： c4ZuW_&:  
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光路分析 :~ZqB\>i  
*gM,x4Y  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 mX<Fuu}E*Z  
JGk3b=K  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器