[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ ,hT**(W  
?PV@WrU>B  
■ 光机系统一体的设计分析工具 87+u`~  
■ 杂光分析 PdRDUG{Jy  
■ 相干光传播 7+6I~&x!Lz  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 ,bB}lU)  
■ 虚拟机 jD6T2K7i  
■ 光机系统调试（法医3D光学） Ms+SJ5Lg  
■ 自辐射热分析 #TeAw<2U  
■ 照明设计 ]/[@.   
■ 公差、装配和测试 Q,ZV C  
■ 序列和非序列光线追迹模式 B.gEV*@  
■ 多变量优化能力 ("<4Ry.u  
swLNNA.  
%8P6l D  
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K3YoC)  
Introduction
GQE7P()  
scrss  
自由曲面 rDc$#  
■ 文献定义: lg^Lk\Y+re  
任何非旋转对称面* cf%2A1I2W  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 +)_DaL E  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) vsYbR3O  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: +.m:-^9  
  非成像:接近规范 kn&BGYt  
  成像:越来越多的用于校正像差 6/Z_r0^O  
高斯叠加面的定义 dw| VH1fS  
aq(
i^d  
应用案例 K_qA[n  
aHNn!9#1  
激光光束整形 4'N 4,3d$  
ydE}.0zN  
光源：高斯光束TEM00 =:H EF;!  
nD=N MqQ &  
目标：平顶光束均匀分布 /d$kz&aIV  
$bZ5@)E  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 SzUH6|=.R=  
;g<y{o"Q3p  
光源：高斯光束TEM00 i3$pqNe  
>V>GiSni  
六边形格子光源,光源为相干光 81)i>]  
un)PW&~E  
高斯叠加面的定义 >;f
n,9w  
Hig.` P  
操作界面 J d,9<m$  
t\n'Kuk`  
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。 D28>e  
71\GK  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power 3u,B<  
FbW$H]C$  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； Bc<pD?uOK  
@q{.shqo  
优化前后的照度对比： <J.q[fd1*  
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V8
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光路分析 aTBFF  
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超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 n6C!5zq7U  
l}D /1~d  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器