[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ 4yZ'+\ +I  
T9s$IS,  
■ 光机系统一体的设计分析工具  9S<87sO  
■ 杂光分析 \tpJ   
■ 相干光传播 0XkLWl|k  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 TO(2n8'fdO  
■ 虚拟机 ( M > C  
■ 光机系统调试（法医3D光学） 4$5d*7  
■ 自辐射热分析 ?&ow:OH+  
■ 照明设计 i8h(b2odQ  
■ 公差、装配和测试 c `[,>  
■ 序列和非序列光线追迹模式 0Q>yv;M  
■ 多变量优化能力 xJ-(]cO'  
`6R.*hq  
)td?t.4
 
N5ph70#y3  
Introduction .=~-sj@k  
gs xT  
自由曲面 KA[8NPhzZ  
■ 文献定义: QU#u5sX A  
任何非旋转对称面* f1Z
 
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 P!6v0ezN  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) '7Ad:em  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: {6y@;Fd  
  非成像:接近规范 WxLmzSz{xD  
  成像:越来越多的用于校正像差 vb&1 S  
高斯叠加面的定义 Hm>7|!  
Z(|@C(IL0\  
应用案例 N7wKaezE  
eX{:&Do  
激光光束整形 0h3-;%  
tny^sG/'  
光源：高斯光束TEM00 8C[W;&Y=  
he vM'"|4  
目标：平顶光束均匀分布 y ~PW_,  
=\QKzQ'BC  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 =7e|e6  
!R b  
光源：高斯光束TEM00 -T,/S^  
I^u$H&  
六边形格子光源,光源为相干光 We8n20wf<  
N!W# N$  
高斯叠加面的定义 +zl2|'  
C;m,{MD  
操作界面 Gz_[|,i  
!1X^lFf;~  
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。 x;F^7c1  
j;BMuLTm1  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power 9=l6NNe)|  
 Y ,  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； M*+MhM-  
k2-:!IE  
优化前后的照度对比：
J2KULXF  
[|vE*&:uO  
光路分析 A>bpP  
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超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 z#j)uD  
+,g"8&>  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器