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自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化
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infotek
2023-04-13 08:28
自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化
"O,TL*$
What is FRED?
X#!oG)or
rM?ox
■
光机系统一体的设计分析工具
a;$'A[hq
■
杂光分析
Q~p[jQ,4wZ
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相干光传播
|p7k2wzN
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成像系统设计和照片真实渲染
7JI&tlR4\c
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虚拟机
Ie%twc
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光机系统调试(法医3D光学)
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*l-(tp5
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照明设计
ve|`I=?2
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公差、装配和测试
W~&PGmRI
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序列和非序列光线追迹模式
M;i4ss,}!
■
多变量优化能力
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Py)'%e
+ ^9;<>P
}m6j6uAR6)
Introduction
"/-T{p;.
@Yy:MdREA
iVKX *kqc
自由曲面
K{)YnY_E;
■
文献定义:
K&WNtk3hT
任何非旋转对称面*
J0hY~B~X
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴
H8}}R~ZO
■
非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面)
#iot.alNA
■
越来越多地用于光学系统的设计:
*&vySyt
非成像:接近规范
Gv};mkX[N
成像:越来越多的用于校正像差
}m~2[5q%/
高斯叠加面的定义
S}rW=hO
N8>;BHBV!
应用案例
mne=9/sE"
2_4m}T3
激光光束整形
cQaEh1n
f;(]P
]c8O"4n n
光源:高斯光束
TEM
00
=v$H8w
b7:B[7yK.x
目标:平顶光束均匀分布
y!9facg
(]yOd/ru/C
方法:超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓
'42P=vzo
90pk
光源:高斯光束
TEM
00
[]{g9CO
dpBG)Xzoyv
六边形格子光源,光源为相干光
A@wRP8<GKj
%0PZZl5b
高斯叠加面的定义
q >9F21 W
?`hk0q X3
操作界面
qR~s&SC#
nx(O]R,Sw
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。
`3$S^|v
HgwL~vG
优化函数
:1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power
.>-`2B*/
h<wF;g,
优化方法:非线性单纯法;迭代次数50;
ms8PFu(f
NC 0H5
优化前后的照度对比:
NC;4
%NbhR(
光路分析
{.We%{4V
iaR^] |7_
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷
_ "ysJ&
>sE5zj|V
制造中表面产生的随机缺陷
Aa5IccR
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器
13]sZ([B%|
`A\ !Gn?
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