[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ y5*Z3"<  
 %oZ6l*  
■ 光机系统一体的设计分析工具 4QvsBpz@  
■ 杂光分析 C71qPb|$R  
■ 相干光传播 !cO]<CWPq  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 4^WpS/#4  
■ 虚拟机 .Le?T&_  
■ 光机系统调试（法医3D光学） ^c^#dpn  
■ 自辐射热分析 El.hu%#n*G  
■ 照明设计 $$Oey)*  
■ 公差、装配和测试 zO).T M_  
■ 序列和非序列光线追迹模式 c:<005\Bg  
■ 多变量优化能力 Y2n!>[[.  
fI{&#~f4C  
Sjvdirr  
==3dEJS  
Introduction d1AioQ9  
nbm&wa[  
自由曲面 j|U#)v/  
■ 文献定义: ++6`sMJ  
任何非旋转对称面* G,o6292hj  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 Cd,jDPrw  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面)
xJ>fm%{5  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: Pv_Jm  
  非成像:接近规范 #_6I w`0  
  成像:越来越多的用于校正像差 =t9\^RIx)?  
高斯叠加面的定义 H`1{_  
V@zg}C|e  
应用案例 k5:G-BQ:  
Gft%Mq
v  
激光光束整形 fVF2-Rh=  
_jLL_GD  
光源：高斯光束TEM00 6$kqa
S##  
5ymk\Lw  
目标：平顶光束均匀分布 _FH`pv  
GFeQ%l`7F  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 -:|?h{q?u  
$*e2YQdLo  
光源：高斯光束TEM00 p1Jh0o8  
,w{e  
六边形格子光源,光源为相干光 Fq|Ni$  
\NgYTZ  
高斯叠加面的定义 c3jx+Q  
OGK}EI  
操作界面 kD=WO4}  
lAb*fafQy  
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。 K#6P}tf  
/N=b\-]  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power hQYL`Dni  
w65K[l;2  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； tSr8 zAV  
vdAr|4^qB  
优化前后的照度对比： ''yB5#^w(  
G<}()+L  
光路分析 [<n2Uz7MP  
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超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 Zq+v6fk_Mn  
\pPY37l  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器