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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? >8t[EsW/ t1g%o5?; ■ 光机系统一体的设计分析工具 %~XJwy- ■ 杂光分析 &scD) ■ 相干光传播 %t.IxMY ■ 成像系统设计和照片真实渲染 Cms"OkN ■ 虚拟机 {\Y,UANZ
■ 光机系统调试(法医3D光学) |noTIAI ■ 自辐射热分析 4>`w9 ■ 照明设计 ~2ei+#d!^ ■ 公差、装配和测试 Q_Squuk ■ 序列和非序列光线追迹模式 i.,B
0s]Z ■ 多变量优化能力 q`zR 6 iPNsEQ0We
}gaKO 5 !`E2O*g Introduction A1T;9`E RM$S|y{L scwlW
b<N 自由曲面
)dDmq ■ 文献定义: s5#g[}dj 任何非旋转对称面* :Xr3 3 对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 WLFzLW=PD ■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) YP97D n ■ 越来越多地用于光学系统的设计: oC>~r1.j 非成像:接近规范 )+R3C% 成像:越来越多的用于校正像差 @cNI|T !Xce iQu 高斯叠加面的定义 ^@eCT}p{ 应用案例 9j9?;3; +Q&@2 oY" 激光光束整形 -W vAmi U?yXTMD '11h Iu=: 光源:高斯光束TEM00 Pfy;/}u^c |REU7?B 目标:平顶光束均匀分布 'iK*#b8l CKgyv%T5m: 方法:超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 B`Pi\1H6% 0C_Qp% Z 光源:高斯光束TEM00 kp"cHJNx W0hLh<Go 六边形格子光源,光源为相干光 a)b@en;v F@3,>~[%I 高斯叠加面的定义 2Z |kf9 aS2
Y6 操作界面 )BDi2 : u ,oe4*b}O=. 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。 H8U*oLlc #{sb>^BF 优化函数:1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power hw2Hn
j+seJg<_ 优化方法:非线性单纯法;迭代次数50; B[h9epU]K c8MNo'h 优化前后的照度对比: X_2I4Jz]6 =r8(9:F! 光路分析 fRmc_tx 7ac3N 超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 !s:|Ddv xa:P(x3[
u:|5jF 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 1??RX}8[L+
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