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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？ dn Zz A
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■ 光机系统一体的设计分析工具 `Kp FH.k.K
■ 杂光分析 4M}|/?<Br
■ 相干光传播 0n:?sFY>
■ 成像系统设计和照片真实渲染 e}42/>}#D
■ 虚拟机 yiV G ]s
■ 光机系统调试（法医3D光学） E6Q]A~
■ 自辐射热分析 q,B3ru.?d
■ 照明设计 t;8\fIW5
■ 公差、装配和测试 '>j<yaD'
■ 序列和非序列光线追迹模式 UJz#QkAio
■ 多变量优化能力 .'|mY$U~]
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 /+V Iw`E
A1^Ga5 B>
Introduction CqqXVF3
xS'zZ%?
0$6* o}N%
自由曲面 D+ Cm<ZT~
■ 文献定义: ;U Yc
任何非旋转对称面* KP3n^
$~
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 9)`amhf>
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) >1 @Ltvm
■ 越来越多地用于光学系统的设计: $>*Y hz `
非成像:接近规范 17}$=#SX
成像:越来越多的用于校正像差 #, L ~w
Cq>6rn
高斯叠加面的定义 ak;6z]f8[
应用案例 62[8xn=(%
-4w%Iy
激光光束整形 u$%A#L [
G?`-]FM O
5 L/x-i
光源：高斯光束TEM00 %_MEfuL
.2.qR,"j
目标：平顶光束均匀分布 3JO]f5
TBCp
L]QT
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 h}Rx_d
A`[@ 8
光源：高斯光束TEM00 k$N0lR4:p
;au*V5a%
六边形格子光源,光源为相干光 yb2}_k.JG
Ipe n
高斯叠加面的定义 tIc 7:th
${I*nh >=
操作界面 thc <xxRP
kJ{+M] pW
优化变量：改变这些超高斯面的参数，用FRED优化自由曲面变的非常简单。 ! zL 1;d
f>2MI4nMG
优化函数：1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power dtZE67KS
s?2$ue&-f
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； `J B?c
LzML%J62
优化前后的照度对比： :Y P #
YJ_\Ns+Ow
光路分析 k V;fD$iW;
'n;OB4
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 ?QZ"JX])
G2Vv i[c
 |'d>JT: 制造中表面产生的随机缺陷
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