[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ ( ayAP  
6Z2,:j;  
■ 光机系统一体的设计分析工具 N^Re  
■ 杂光分析 !J`lA  
■ 相干光传播 )[Y B&  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 g52a vG  
■ 虚拟机 {K,In)4  
■ 光机系统调试（法医3D光学） aB]0?C y9(  
■ 自辐射热分析 Kgbm/L0XR*  
■ 照明设计 oUv26t~  
■ 公差、装配和测试 xnP!P2  
■ 序列和非序列光线追迹模式 ]{>AU^=U  
■ 多变量优化能力 ;5[KZ8j6Y  
>yBqi^aL  
,WT>"9+  
.Mt3ec<  
Introduction '%NglC[J  
2QfN.<[-  
自由曲面 oaoTd$/5  
■ 文献定义: =CX1jrLZ  
任何非旋转对称面* +&EXTZ@o  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 @AsJnf$y  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) ]\$/:f-2  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: *ukyQZ9  
  非成像:接近规范 V2MOD{Maat  
  成像:越来越多的用于校正像差 7u):J  
高斯叠加面的定义 D Ez,u^  
iGN\ >m}  
应用案例 HgI!q<)  
}lJ;|kx$  
激光光束整形 :GHv3hn5  
Fnw:alWr  
光源：高斯光束TEM00 C*7/iRe  
L4#pMc  
目标：平顶光束均匀分布 2eT?qCxqc  
\8`?ir q"  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 9"[;ld<  
_X6'uJ  
光源：高斯光束TEM00 s{hKl0ds  
0#q=-M/?`  
六边形格子光源,光源为相干光 qe~x?FO_>  
_73q,3`24  
高斯叠加面的定义 pSZ2>^";  
:2 ;Jo^6Se  
操作界面 IK~&`n](>  
+6m.f,14q  
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。 i!wU8@  
Q?{%c[s  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power FL0uY0K  
7nZPh3%  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； gv#\}/->4  
sV^:
u^  
优化前后的照度对比： /zn=AAYb  
d:H'[l.F%  
光路分析 *7BfK(9T  
[}RoZB&I  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 jN=<dq ~  
g
L;Kie6Z  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器