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2021-11-19 09:05 |
自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化
What is FRED？ [y<s]C6E
Q0Gfwl
■ 光机系统一体的设计分析工具 +^$;oG
■ 杂光分析 48!F!v,j)x
■ 相干光传播 f_:>36{1^!
■ 成像系统设计和照片真实渲染 ~0vNs2D,S
■ 虚拟机 >q&e.- qL
■ 光机系统调试（法医3D光学） 9YBlMf`KEf
■ 自辐射热分析 V7+/|P_
■ 照明设计 I."s&]FZ
■ 公差、装配和测试 Zh?n;n}
■ 序列和非序列光线追迹模式 Y2+YmP*z`
■ 多变量优化能力 lDs C>L-F
`EiL~*
 sr:hR Q27
zS?DXE
Introduction lB|.TCbW
#;"lBqxY`
Z ,F 1n/7
自由曲面 ;47 =x1j i
■ 文献定义: 86o'3G9@
任何非旋转对称面* +H!aE}
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 rE\&FVx
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) dBW4 %Zh
■ 越来越多地用于光学系统的设计: (. ,{x)H
非成像:接近规范 14y>~~3C4
成像:越来越多的用于校正像差 "2 I{T
=1mIk0H`
高斯叠加面的定义 };cH5bYF
应用案例 Ft>,
n$"B F\eM
激光光束整形 qm nW
P{8<U 8E
McvLU+
光源：高斯光束TEM00 &hzr(v~;
o1Wf#Zq
目标：平顶光束均匀分布 *(VwD)*
QO| jdlg
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 f:9qId
;/M
yLt>OA<X
光源：高斯光束TEM00 PS??wlp7
"K*^%{
六边形格子光源,光源为相干光 ' Pm BNT
eZ(o _
高斯叠加面的定义 {d,^tG}
I4zm{ 1g
操作界面 JWQ.Efe
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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。 TI3@/SB>
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优化函数：1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power jL~. =QD
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优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； rVnolA* %
DZ 5h<1
优化前后的照度对比： x4@IK|CE
L4Si0 K
光路分析 <U""CAE
jiLt *>I
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 p,#**g:
U6_GEBz~y
 Z a1VJ5- 制造中表面产生的随机缺陷
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