[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ 5fi6>>  
LQ4GQqS*  
■ 光机系统一体的设计分析工具 w$Lpuun{  
■ 杂光分析 pC,MiV$c"  
■ 相干光传播 QW :-q(s  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 3f9J!B`n  
■ 虚拟机 xzF@v>2S+  
■ 光机系统调试（法医3D光学） b%>vhj&F  
■ 自辐射热分析 V~-<VM6  
■ 照明设计 JzH\_,,  
■ 公差、装配和测试 T)Z2=5V  
■ 序列和非序列光线追迹模式 T-
|SBNFw;  
■ 多变量优化能力 !FOPFPn  
^yDCX  
.zr2!}lB  
*k'D%}N:  
Introduction J
\U}U'qP  
krwY_$q  
自由曲面 c]jK Y<  
■ 文献定义: n,sl|hv2U  
任何非旋转对称面* +P,hT  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 'c[4-m3bg  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) ^G'8!!ys  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: J1DX}h]  
  非成像:接近规范 ($:s}_<>s  
  成像:越来越多的用于校正像差 m}w~ d /  
高斯叠加面的定义 J^[>F{8!n  
Gy0zh|me  
应用案例 vwQY_J8  
Rb=
T'x'  
激光光束整形 |0YDCMq(  
[f["9(:  
光源：高斯光束TEM00 g/ONr,l`-  
n1K"VjZk  
目标：平顶光束均匀分布 X8l[B{|
 
W 0^.Dx  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 [?uiM^&  
%lPAq  
光源：高斯光束TEM00 $h1`-=\7  
{U8Sl.  
六边形格子光源,光源为相干光 Unev[!  
}.O,P'k  
高斯叠加面的定义 WCxt-+#  
z7'3d7r?  
操作界面 +=#sam*i  
1<a+91*=e  
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。 HFYN(nz}[  
CuRYtY@9  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power [)U|HnAJ  
hX4&B  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； nxH=Ut7{  
]S+NH[g+  
优化前后的照度对比： ZrJAfd\5c  
dr3
#?%  
光路分析 :lz@G4=C  
B[jCe5!w  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 nQ>?{"  
x zmg'Br  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器