[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ b5|*p(7[  
;F258/J  
■ 光机系统一体的设计分析工具 7=Muq]j2  
■ 杂光分析 /GGyM
]k3  
■ 相干光传播 O z0-cM8t  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 8s6[
-F5  
■ 虚拟机 #4m5I="  
■ 光机系统调试（法医3D光学） M^'1Q.K  
■ 自辐射热分析 qIuo8o}  
■ 照明设计 FXBmatBck  
■ 公差、装配和测试 <CVX[R]U  
■ 序列和非序列光线追迹模式 mj'~-$5T  
■ 多变量优化能力 5&s6(?,Eu  
 <)TIj6  
+=J$:/&U  
&5-1Cd E  
Introduction :o^ioX.J  
[nxYfER7  
自由曲面 &pzL}/u  
■ 文献定义: SEI0G_wk$  
任何非旋转对称面* 1TTS@\  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 .F7?}8>Z  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) v>LK+|U  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: GG>53}7{  
  非成像:接近规范  Q(f0S  
  成像:越来越多的用于校正像差 tM"vIz 05  
高斯叠加面的定义 nqH[ y0  
E9\"@wu[d  
应用案例 :

-d#kU  
Sk53Lc  
激光光束整形 c-hc.i}!  
D 1.59mHsD  
光源：高斯光束TEM00 iqR6z\p&  
fC'u-m?!Q'  
目标：平顶光束均匀分布 /)TeG]Xg  
#Q=73~  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 @\F7nhSfa  
o`n8Fk}i  
光源：高斯光束TEM00 nX:E(9q7c  
oA5Qk3b:  
六边形格子光源,光源为相干光 6kp)'wz`  
aiX&`   
高斯叠加面的定义  _:\rB  
|
5(un#  
操作界面 UhW{KIW  
E&J<qTH9  
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。 K7C <}y  
SHYekX  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power g"sb0d9  
#tZ!D^GQHq  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； 9)+!*(D  
qGag{E5!  
优化前后的照度对比： vfqXHc unj  
:a Cf@:']  
光路分析 e/Z{{FP%6  
BD]J/o  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 x(u.(:V  
\ &|xMw[  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器