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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? Aw$x;3y mn, =i ■ 光机系统一体的设计分析工具 *6sl ■ 杂光分析 (G zb ■ 相干光传播 27
]':A4_ ■ 成像系统设计和照片真实渲染 |'P]GK ■ 虚拟机 h`KFL/fT ■ 光机系统调试(法医3D光学) G`SUxhC k ■ 自辐射热分析 i6dHrx]:, ■ 照明设计 !\nBh ■ 公差、装配和测试 D>/0v8
■ 序列和非序列光线追迹模式 H$=e
-L`@ ■ 多变量优化能力 d4u}) .`HYA*8_
Isvx7$Vu+ $ 7O}S.x Introduction LPZF)@|` EN$2,qf K&vF0*gN3 自由曲面 ah+~y,Gl ■ 文献定义: f,h J~ 任何非旋转对称面* x'+T/zw 对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 ',Y.v"']4 ■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) |SoCRjuCPM ■ 越来越多地用于光学系统的设计: I8wXuIN_ 非成像:接近规范 veMH 成像:越来越多的用于校正像差 `IP/d Eo{"9j\ 高斯叠加面的定义 i!J8 d" 应用案例 rf
$ QxJ `z{%(_+[ 激光光束整形 AJh w +MR.>" N >FKy'.gk 光源:高斯光束TEM00 3kw,(-'1 AP68V 目标:平顶光束均匀分布 {K+icTL3 CnpV:>V= 方法:超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 I KqQ>Z-q~ !k6K?xt 光源:高斯光束TEM00 =Q+;=-1 A0o-:n Fu 六边形格子光源,光源为相干光 Mmxlp.l 8B/\U' 高斯叠加面的定义 ?ATOXy cv?06x{ 操作界面 CLRiJ*U :yRo3c 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。 /35R u}c 0rOfrTNOz% 优化函数:1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power q)Lu_6 mg kW*f.! 优化方法:非线性单纯法;迭代次数50; 6ys
&zy (pY 7J 优化前后的照度对比: x}_]A$nV YUx.BZf7 光路分析 gYNjzew' W }8'Pf 超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 R@/"B8H [h^2Y&Au5
9f2UgNqe9 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 -7*ET3NSI/
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