[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ _#c^z;!  
)r O`K  
■ 光机系统一体的设计分析工具 &dSw[C#f  
■ 杂光分析 A@/DGrZX  
■ 相干光传播 am
I$0  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 1XZ|}Xz  
■ 虚拟机 tMaJ; 4  
■ 光机系统调试（法医3D光学） |=.z0{A7H  
■ 自辐射热分析 md[FtcY\  
■ 照明设计 @Kri)U i
 
■ 公差、装配和测试 7pNTCZY|  
■ 序列和非序列光线追迹模式 +NRn>1]  
■ 多变量优化能力 0D1yG(ck  
0y4z`rzTn  
kmM4KP#&|  
g j`"|  
Introduction nbYkr*: "t  
Fi{~UOZg  
自由曲面 xh>/bU!>  
■ 文献定义: LX.1]T*m`  
任何非旋转对称面* /p') u3  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 &/lJ7=Nq  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) lv}U-vK  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: ?r@euZ&  
  非成像:接近规范 r;w_B%9  
  成像:越来越多的用于校正像差 8|[\Tp:;  
高斯叠加面的定义 |dNtM^  
YgaJ*%\  
应用案例 N$ZThZqqv  
?,r bD1  
激光光束整形 r @~T}<I  
=5&)^  
光源：高斯光束TEM00 xM%E;  
$4kc i@.  
目标：平顶光束均匀分布 !D%*s,t\'  
~c!zTe  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 uVqJl{e\  
^ j@Q2>&?  
光源：高斯光束TEM00 @6GM)N\{[  
*Kt7"J  
六边形格子光源,光源为相干光 *Rshzv[  
L{2\NJ"+u  
高斯叠加面的定义 8aGZ% UI  
:^kP?  
操作界面 $XFG1?L!  
)iy>sa{  
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。 e%G-+6  
8{Y ?;~G  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power p)tac*US  
&F\J%#{  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； nvD"_.KrJ  
;JFE7\-mC  
优化前后的照度对比： FStE/2?  
XrC{{K  
光路分析 oKt<s+r  
#`a-b<uz  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 Hi|2z5=V  
zx(j6  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器