[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ | e+m!G1G  
DWD
e5$^{  
■ 光机系统一体的设计分析工具 K%;O$ >  
■ 杂光分析 $JOIK9+3z#  
■ 相干光传播 n D?XP<9UU  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 0x84 Ah)  
■ 虚拟机 *i|hcDk  
■ 光机系统调试（法医3D光学） jU=)4nx  
■ 自辐射热分析 XHV+Y+VG  
■ 照明设计 WH!<Z=#c}  
■ 公差、装配和测试 @Q'5/q+  
■ 序列和非序列光线追迹模式 db`<E <  
■ 多变量优化能力 9P]TIV.  
Z@>>ZS1Do  
jRGG5w}  
:geXplTx  
Introduction wvfCj6}S&  
u931^~Ci  
自由曲面 f!87JE=<  
■ 文献定义: {^~{X$YI  
任何非旋转对称面* 1oC/W?l^  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 <1ai0]  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) 0X@5W$x  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: wM><DrQ  
  非成像:接近规范 G|o-C:~  
  成像:越来越多的用于校正像差 q,2 @X~T  
高斯叠加面的定义 r`lgK2r\  
]O 2_&cs  
应用案例 X;-,3dy  
&c A?|(7-  
激光光束整形 r+>9O  
1 %*X,E  
光源：高斯光束TEM00  X(bb1  
H94$Xi"Bd
 
目标：平顶光束均匀分布 RgEUTpX  
uH`ds+Hp  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 y`'Ly@s  
GSl\n"S]=  
光源：高斯光束TEM00 iud%X51  
%$b 5&>q  
六边形格子光源,光源为相干光 z%b3/rx  
(|Xf=q,Le  
高斯叠加面的定义 |ek*wo  
)m?oQ#`m  
操作界面 1W5YS +pf  
`OduBUI]]  
优化变量：改变这些超高斯面的参数，用FRED优化自由曲面变的非常简单。 i`
E]gJ$  
9~a_^m/  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power I(<1-3~  
|s|RJA1  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； j+s8V-7(  
tEb2>+R  
优化前后的照度对比： aX0sy\Z]j  
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)0+_Yv  
光路分析 _w)0r}{  
 xU)~)eK  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 $U!w#|&  
LM0TSB?  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器