[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ s} I8:ufT  
`"7}'|  
■ 光机系统一体的设计分析工具 [uJfmrEH  
■ 杂光分析 ]lX`[HX7  
■ 相干光传播 >9WJa5{  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 >i6sJ)2?>  
■ 虚拟机 GnX+.uQL|  
■ 光机系统调试（法医3D光学） w^AY= Fc  
■ 自辐射热分析 #8Bs15aV  
■ 照明设计 d8)ps,  
■ 公差、装配和测试 R6(sWN-  
■ 序列和非序列光线追迹模式 mJ_5Vt=  
■ 多变量优化能力 qjcPJ  
;\N)RZ  
:V9%R~h/  
r<%ua6@  
Introduction m1 tYDZ"
i  
{^5LolCCH  
自由曲面 /?ZO-]q  
■ 文献定义: <W>T!;4!  
任何非旋转对称面* gwA+%]  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 EZ"n3#/  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) +jEtu[ ;  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: TR<M3,RG#%  
  非成像:接近规范 Q!91uNL  
  成像:越来越多的用于校正像差  46^9O 5J  
高斯叠加面的定义 6YHQ/#'G~  
3}7`?$5  
应用案例 3P.v#TEst  
8gHOs#\  
激光光束整形
<M y+!3\A  
)Ja&Y  
光源：高斯光束TEM00 FI(iqSJ6  
j`D%Wx_  
目标：平顶光束均匀分布 bQvhBa?  
n@JZ2K4  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 (^G@-eh  
^t$xR_  
光源：高斯光束TEM00 8PB 8h  
m8T< x>  
六边形格子光源,光源为相干光 {vhP'!a6W  
4:I'zR5  
高斯叠加面的定义 HM]mOmL90N  
G%HuB5:u  
操作界面 TwI'}J|w  
7'g{:dzS*3  
优化变量：改变这些超高斯面的参数，用FRED优化自由曲面变的非常简单。 q:/3uC7   
QVR8b3T@  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power *U mWcFoF  
(a9>gLI0  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50；
ng{"W|  
&)$}Nk  
优化前后的照度对比： s=H|^v  
r$cq2pkX  
光路分析 +V
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QFNw2:)  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷  Tb[1\  
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超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器