[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ YxrMr9>l1  
`mA;1S  
■ 光机系统一体的设计分析工具 lV$CBS  
■ 杂光分析 4EmdQn  
■ 相干光传播 z%#-2&i  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 *ow`}Q  
■ 虚拟机 at4JLbk  
■ 光机系统调试（法医3D光学）
< Sgc6>)  
■ 自辐射热分析 (Ldvx_
 
■ 照明设计 tDRo)z  
■ 公差、装配和测试 9!FU,4 X
 
■ 序列和非序列光线追迹模式 *CPpU|  
■ 多变量优化能力 0N~kq-6.\  
FSm.o?>  
3n)$\aBE
 
P;o{t  
Introduction ^RO<r}Bu  
6
<T:B[a-  
自由曲面 3&CV!+z  
■ 文献定义: W
MC\J(@.  
任何非旋转对称面* m#8(l{3|  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 I;-Y2*  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) GcDA0%i  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: 2x9.>nwhb  
  非成像:接近规范 @&Z^WN,x  
  成像:越来越多的用于校正像差 .{\eco  
高斯叠加面的定义 ZE-vroh  
n~]"sTC}&  
应用案例 g'b|[ q  
#:+F  
激光光束整形 tjt^R$[@  
Kei0>hBi  
光源：高斯光束TEM00 )obgEJ7Y`l  
&
+&@;2  
目标：平顶光束均匀分布 w;yzgj:n&f  
tsL ; wT_  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 5a'`%b{{  
^3BPOK[*gB  
光源：高斯光束TEM00 IdN3Ea]  
rJkJ/9s  
六边形格子光源,光源为相干光 ?&;_>0P  
}6!/Nb  
高斯叠加面的定义 >mX6;6FF  
'?| 1\j  
操作界面 \*=wm$p&*  
C1e@{>  
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。 eA86~M?<o  
)~)l^0X  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power ux
B)dS  
:ujpLIjvVG  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； &Ap9h# dK  
^)?Wm,{"w  
优化前后的照度对比： JPAjOcmU/  
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光路分析 8T9s:/%  
4NW!{Vw ,  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 9Y'pT.Gyb  
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超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器