[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ ':(AiD-}  
DO
(};R%=  
■ 光机系统一体的设计分析工具 %'1iT!g8  
■ 杂光分析 tY;<S}[@7w  
■ 相干光传播 _3aE]\O[  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 ~LuGfPO^  
■ 虚拟机 Kzrd<h]`)  
■ 光机系统调试（法医3D光学） f0H.$UAL  
■ 自辐射热分析 vqN/crJ@  
■ 照明设计 x#`p.sfVo  
■ 公差、装配和测试 PgA<pfEHE  
■ 序列和非序列光线追迹模式 *V kaFQZ$,  
■ 多变量优化能力 vi}16V84l  
U\P4ts  
:XhF:c[.:  
sbmtx/%U  
Introduction H1c8]}  
X\m\yv}}  
自由曲面 )YAa7\Od  
■ 文献定义: TX=894{nGh  
任何非旋转对称面* oE+P=  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 Q2 !GWz$  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) }!_z\'u  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: +#eol~j9N  
  非成像:接近规范 \1Y|$:T/  
  成像:越来越多的用于校正像差 ESB^"|9  
高斯叠加面的定义 Zye04&x9k  
!+eU  
应用案例 HTYyX(ya  
%e]G]B%  
激光光束整形 w(V%EEk  
y7>3hfn~w  
光源：高斯光束TEM00 rci,&>L"  
Rj";?.R*e  
目标：平顶光束均匀分布 GM2}]9  
b\0>uU  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 *F%1~  
D \i]gfu8W  
光源：高斯光束TEM00 b@C
jnAZ  
 ijOp{  
六边形格子光源,光源为相干光 Kzn1ct{65!  
"Vq= Ph
 
高斯叠加面的定义 'etA1]<N  
@.7/lRr@bp  
操作界面 )>1}I_1j)  
<KX9>e
 
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。 znE1t%V  
F{jxs/~  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power y>=YMD  
,^G+<T6  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； %w^*7Oi  
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优化前后的照度对比： T*/I4"  
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光路分析 i6HRG\9nU  
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超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 Z5v_- +K  
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超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器