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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？ a P{xMB#1h
,Yi =s;E
■ 光机系统一体的设计分析工具 +QldZba
■ 杂光分析 -)y"EJ(N
■ 相干光传播 *k+QX
■ 成像系统设计和照片真实渲染 ec=4L @V*
■ 虚拟机 }ZVNDvGH
■ 光机系统调试（法医3D光学） Qbv)(&i# ~
■ 自辐射热分析 {GHGFi`Z
■ 照明设计 Ae ue:u>
■ 公差、装配和测试 *
+OAc `8
■ 序列和非序列光线追迹模式 f{3FoN= z
■ 多变量优化能力 QO#ZQ~
;A- Ef
 n 0vPW^EQ
Cs]x s9
Introduction P92:}" )*>
QtN 0|q{af
V 8n}"
自由曲面 gvcT_'
■ 文献定义: fcw \`.
任何非旋转对称面* jU4Ir {f
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 A) `M*(~
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) PY>j?otD
■ 越来越多地用于光学系统的设计: @F3 d9t-
非成像:接近规范 c#Y9 L+O
成像:越来越多的用于校正像差 X='4 N <
Q7}w Y
高斯叠加面的定义 OcSLRN?t
应用案例 "4"L"lJ
|#-Oz#Eg'
激光光束整形 UI8M<
6b]vHT|p
7s.sbP~
光源：高斯光束TEM00 c!841~p(Q
`q
xg
目标：平顶光束均匀分布 7gJy xQ
%"KBX~3+Kj
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 7XwFO0==
x1Si&0T0P<
光源：高斯光束TEM00 lcUL7
r;Dl
六边形格子光源,光源为相干光 $}\. )^[}
p1|@F^Q
高斯叠加面的定义 YEZ"BgUnbp
90ORx\Oeo
操作界面 99ZQlX
> 5 i8 %r
优化变量：改变这些超高斯面的参数，用FRED优化自由曲面变的非常简单。 ] "YG7|E U
^T<<F}@q
优化函数：1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power wi FckF/
7M$>'PfO
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； |bBYJ
TnKe"TA|9
优化前后的照度对比： & j>`H:
Zd~Z`B} &
光路分析 M@gm.)d
r-!8in2
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 N*$Q(K
( E0be.
 |~Z+Xl a 制造中表面产生的随机缺陷
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