[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ j$XaO%y)  
(`E`xb@E,=  
■ 光机系统一体的设计分析工具 "u^v
Bd[}  
■ 杂光分析 ?E+f<jol  
■ 相干光传播 %Cqp88]  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 u^|cG{i5"  
■ 虚拟机 1L'Q;?&2H,  
■ 光机系统调试（法医3D光学） %kop
's&?C  
■ 自辐射热分析 ^0cbN[~/ns  
■ 照明设计 |39,n~"o&  
■ 公差、装配和测试 #}@8(>T  
■ 序列和非序列光线追迹模式 `[#id@
Z1  
■ 多变量优化能力 ^xNzppz`]C  
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U*\K<fw   
5Rs#{9YE  
Introduction X<Cfy  
K$qY^oyQFw  
自由曲面 :Z2997@Y  
■ 文献定义: qwJp&6  
任何非旋转对称面* NQ[X=a8N  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 sF[gjeIb  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) {'h&[f>zcQ  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: XR7v
\rd  
  非成像:接近规范 v6=%KXSF  
  成像:越来越多的用于校正像差 Sa9VwVUE  
高斯叠加面的定义 w}OBp^V^  
Gds(.]_  
应用案例 $H)!h^7^9  
)fIG4#%\  
激光光束整形 ^t7u4w!  
.uS`RS8JM  
光源：高斯光束TEM00 ^<cJ;u*0  
DW9MX`!Xc  
目标：平顶光束均匀分布 .AO-S)wHR  
f sh9-iY8e  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 hbvcIGaT  
wL, -"  
光源：高斯光束TEM00 et)n`NlcK  
GwP!:p|  
六边形格子光源,光源为相干光 &ck}3\sQ  
i\/'w]  
高斯叠加面的定义 0?/gEr  
^JMG'@x  
操作界面 c"lwFr9x7  
!i (V.A  
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。 X-<,zRM  
j|Vl\Z&o)  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power ,'`yh|}G\  
oNPvksdC;  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； 5m0lk|`  
2 G*uv+=  
优化前后的照度对比： d ([~o  
0ElEaH1z  
光路分析 7* Y*_cH5  
p~8O6h@J  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 ^c}3o|1m(  
t'At9<ib  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器