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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？ G5_=H,Vmd
D8Ic?:iX[
■ 光机系统一体的设计分析工具 E =67e=h
■ 杂光分析 YDsb3X<0'
■ 相干光传播 ^6x%*/l|
■ 成像系统设计和照片真实渲染 ITQA0PI SL
■ 虚拟机 eIF5ZPS Zi
■ 光机系统调试（法医3D光学） f)rq%N &
■ 自辐射热分析 Ib!R D/
■ 照明设计 + 480 l}
■ 公差、装配和测试 @IKYh{j4
■ 序列和非序列光线追迹模式 F;EwQjTF
■ 多变量优化能力 ,,.QfUj/&
;+_:, _
 !TH)
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(Rh,,
Introduction X0 5/uX{
c ]-<vkpV
TqQB@-!
自由曲面 ,t7 44k')
■ 文献定义: (/YHk `v2
任何非旋转对称面* g =hg%gRy"
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 s) t@ol
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) w m@@$
■ 越来越多地用于光学系统的设计: <}Vrl` ?h
非成像:接近规范 nPtu TySG
成像:越来越多的用于校正像差
**0~K" ;\
Wi<m{.% \E
高斯叠加面的定义 ]q[D >6_
应用案例 =*.~BG
]A `n (
"%
激光光束整形 ,ng C v;s
}#+^{P3 ;
gg/-k;@ Rf
光源：高斯光束TEM00 := V[7n])
Dpac^ST
目标：平顶光束均匀分布 J{<X 7uB
T Z@]:e:"b
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 E=Bf1/c\
y<3-? }.aZ
光源：高斯光束TEM00 1 H`,WQ1mG
m7V/zne
六边形格子光源,光源为相干光
8W7J3{d
DfD&) tsMQ
高斯叠加面的定义 >6-`}G+|
H41?/U,{
操作界面 R w\gTo
S13nL^ =i
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。 (m B&m@-N
MjRHA^b
优化函数：1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power #X$\&,Yn"
wQf-sk#
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； DCa^
u'f
= svN#q5s
优化前后的照度对比： IP pN@
{Xy5pfW
Q
光路分析 M3y NAN
>Tx?%nQ
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 .Hm>i
Jpq~
 pki%vRY 制造中表面产生的随机缺陷
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