[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ ,OrrGwp&  
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e&B  
■ 光机系统一体的设计分析工具 `\##M=  
■ 杂光分析 _*z^PkH  
■ 相干光传播 fNda&  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 pa^_D~  
■ 虚拟机 BJ_"FG  
■ 光机系统调试（法医3D光学） 1Y"9<ry  
■ 自辐射热分析 ydVDjE Y  
■ 照明设计 SWtqp(h]'  
■ 公差、装配和测试 <0Y<9+g!  
■ 序列和非序列光线追迹模式 j0LZ )V  
■ 多变量优化能力 ;eo}/-a_Xw  
{^Q,G x(  
O:'qwJ#~  
N=U`BhL_  
Introduction ~p'|A}9[/  
AP`1hz4].-  
自由曲面 g3Q;]8Y&  
■ 文献定义: s3sD7 @  
任何非旋转对称面* @[v,q_^8  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 J3'q.Pc  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) k{{ Y2B?C  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: >tkz%;6  
  非成像:接近规范 ,yp#!gE~  
  成像:越来越多的用于校正像差 s-IM  
高斯叠加面的定义 :W>PKW`^  
xVYa-I[Z  
应用案例 !ni 1 qM  
GwA\>qXw  
激光光束整形 #I MaN%  
:
&nF>  
光源：高斯光束TEM00 |Ch,C  
com4@NK  
目标：平顶光束均匀分布 3_9CREZCl  
LB({,0mcX  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 _PGd\>Ve  
{2Ew^Li  
光源：高斯光束TEM00 -Ju;
i<  
+BO kHXk1  
六边形格子光源,光源为相干光 ;xUo(^t7>  
Z0v?3v}9^  
高斯叠加面的定义 unqUs08  
]ZP!y  
操作界面 ~K5A$s2  
3mopTzs)  
优化变量：改变这些超高斯面的参数，用FRED优化自由曲面变的非常简单。 KSS]%66Y  
Y~!A"$  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power wKpb%3  
pd`m//G  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； 2yFT` 5+H4  
W2v'2qAs  
优化前后的照度对比： \ntUxPox.  
Qc!3y>Y=_  
光路分析 $;$vcV9*  
G; exH$y  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 T*8S7l  
 y<m[9FC}  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器