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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？ .>k=A|3G
S#P+B*v
■ 光机系统一体的设计分析工具 2#'rk'X,K
■ 杂光分析 a;56k
■ 相干光传播 IgLVn<5n
■ 成像系统设计和照片真实渲染 X"kXNKV/n
■ 虚拟机 z8g=;><
■ 光机系统调试（法医3D光学） hbV E;
9
■ 自辐射热分析 IKvd!,0xf
■ 照明设计 n)tU9@4Np
■ 公差、装配和测试 :0B
|<~lX
■ 序列和非序列光线追迹模式 La\Q' 0
■ 多变量优化能力 Mx^y>\X)v
2y ^U k,g
 Er`TryN|}
W7%p^;ZQ$
Introduction n49;Z,[~
fG<Dh z@
{*sGhGwr
自由曲面 D`V6&_. p
■ 文献定义: IS-}:~Pi
任何非旋转对称面* +:}kZDl@ X
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 k - FB
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) "P M O
■ 越来越多地用于光学系统的设计: 3b#L17D3_
非成像:接近规范 ot^q }fRX
成像:越来越多的用于校正像差 R_ maNfS]Z
!s yU]Yk
高斯叠加面的定义 37#cx)p^f
应用案例 }(m1ql
$?-7OXj<
激光光束整形 Xc{ZN1 4n
9`&?hi49nK
B
i'd 5 B5
光源：高斯光束TEM00 yX kt:O,i
P%iP:16
目标：平顶光束均匀分布 5;}2[3}[
hMv2"V-X
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 {JX f*IJ
$Ru&>D#stK
光源：高斯光束TEM00 Qr<AV:
V)=Z6 ti
六边形格子光源,光源为相干光 Qy/uB$q{A
L,#^&9bHa#
高斯叠加面的定义 z23#G>I &
v3 -5"q!Sq
操作界面 tbg*_ZQO u
^ s=*J=k
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。 X2 LV& oi
7vw;Egd@@-
优化函数：1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power E!uJ 6\
{ E^U6@
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； kY=rz&?U
7q!?1 -?8R
优化前后的照度对比： Sg _O?.r
g rc:Y
光路分析 a%v>eXc
v _.HGG S
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷
"3wv:BL
w;~>k%}j
 =)(0.E 制造中表面产生的随机缺陷
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