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2020-11-24 10:23 |
自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化
What is FRED? z}QwP~Z 1/1Xk,E ■ 光机系统一体的设计分析工具 ,_aM`%q?Fj ■ 杂光分析 \J. .*,' ■ 相干光传播 -Xu.1S ■ 成像系统设计和照片真实渲染 x5`br.b ■ 虚拟机 Mv544>: ■ 光机系统调试(法医3D光学) ,j;m!V ■ 自辐射热分析 <~ad:[ ■ 照明设计 {^mNJ ■ 公差、装配和测试 5,qj7HZF ■ 序列和非序列光线追迹模式 d<!3`qe ■ 多变量优化能力 .;y# Ars687WB
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sDcs H&1[nU{?> Introduction N7'OPTKt& B[=(#W fH`P[^N 自由曲面 OaJB=J% ■ 文献定义: h5%<+D< 任何非旋转对称面* mpAR7AG6 对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 }I|u'#n_ ■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) /kL$4CA ■ 越来越多地用于光学系统的设计: bmN q[} 非成像:接近规范 mK+IEZV<3 成像:越来越多的用于校正像差 B]m@:|Q :q8b;*: 高斯叠加面的定义 ]2# 应用案例 S)QAXjH S6}@I ,Q 激光光束整形 2LrJ>Mi Q~R
~xz ul%h@=n 光源:高斯光束TEM00 Y2xL>F >AoK/(yL. 目标:平顶光束均匀分布 f|^dD` a#mNE*Dg 方法:超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 o,U9}_|A 1h6^>()^ 光源:高斯光束TEM00 CkJCi ?9l [y 六边形格子光源,光源为相干光 u@ jX+\ ?$f)&O 高斯叠加面的定义 ;a-$D]Db &]
\X]p 操作界面 iX0iRC6f da1]mb=4 5 优化变量:改变这些超高斯面的参数,用FRED优化自由曲面变的非常简单。 d,8mY/S>w c/B'jPt 优化函数:1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power *x)Ozfe Z%I 优化方法:非线性单纯法;迭代次数50; r]OK$Ql 3 ?Y| 优化前后的照度对比: i)#s.6.D> !LkWzn3 光路分析 YF+n
b.0. Zy|Mz& 超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 Vy_2 . kdb(I@6
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n6 Wx, 制造中表面产生的随机缺陷 超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器 8/0Y vh
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