[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ :HC{6W`$  
,fbO}  
■ 光机系统一体的设计分析工具 a"EXR-+8  
■ 杂光分析 }
0 Z3Lrv  
■ 相干光传播 rz(DZV  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 gyIPG2d  
■ 虚拟机 #*fB~Os:  
■ 光机系统调试（法医3D光学） ufmFeeg  
■ 自辐射热分析 6xwC1V?:0t  
■ 照明设计 Xv9CD  
■ 公差、装配和测试 Z(#a-_g  
■ 序列和非序列光线追迹模式 ^(%>U!<<%,  
■ 多变量优化能力 %H54^Z<y  
Wjp<(aY[  
~be&T:7.  
Z"A:^jZ<s  
Introduction 1K!7FiqY  
XS>4efCJ  
自由曲面 w] VvH"?  
■ 文献定义: lw7wvZD  
任何非旋转对称面* gxF3gM  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 a83o(9  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) @E1N9S?>  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: R]dc(D  
  非成像:接近规范 GerZA#  
  成像:越来越多的用于校正像差 %gN8-~$1  
高斯叠加面的定义 'O CVUF,  
P;h/)-q8  
应用案例 ZC05^  
!JJY(o  
激光光束整形 +:D0tYk2B  
c#_%|gg  
光源：高斯光束TEM00 |(Sqd;#v  
Rzz*[H  
目标：平顶光束均匀分布 Te;`-EL  
[qc90)^Q,  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 >LLFe~9`g  
avdi9!J2  
光源：高斯光束TEM00 ?=6zgb"9-  
Oa{M9d,l  
六边形格子光源,光源为相干光 oo`mVRVf  
@D%VV=N~[  
高斯叠加面的定义 o|*,<5t  
)x]/b=m  
操作界面 ?=aQG0  
O -@7n0  
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。 (u
e;O~  
L,n'G%  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power S-My6'ar  
,w c|YI)E  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； bjbm"~  
yhZ2-*pTg  
优化前后的照度对比： n{|~x":9V  
233jT@Z  
光路分析 !s
5 _JO  
Nq-qks.&  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 /1Ndir^c  
NU81 V0:jG  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器