[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ 4GTrI@}3  
_z:Qhe  
■ 光机系统一体的设计分析工具 bD@@tGr;W  
■ 杂光分析 Ak|b0l>^  
■ 相干光传播 ew"m!F#  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 ocP*\NR  
■ 虚拟机 wrK#lh2  
■ 光机系统调试（法医3D光学） dKe@JQ+-z  
■ 自辐射热分析 %EB;1
  
■ 照明设计 Ge9}8  
■ 公差、装配和测试 a&:>Ped"  
■ 序列和非序列光线追迹模式 7h1"^}M&  
■ 多变量优化能力 14u^[M"U  
-$tCF>,  
[5LMt*Y  
t!savp  
Introduction Ey= 4 b  
`g8tq  
自由曲面 cV(H<"I  
■ 文献定义: >;.*  
任何非旋转对称面* mE_iS?1  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 GsRt5?X/*  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) ]h!*T{
:  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: #?5VsD8  
  非成像:接近规范 DzmqR0)  
  成像:越来越多的用于校正像差 Vdy\4 nu(  
高斯叠加面的定义 &0h=4i=6r  
T@>63  
应用案例 kpY%&  
=KW|#]RB^  
激光光束整形 |>[X<>m  
~{Ua92zV9  
光源：高斯光束TEM00 [sptU3,2U  
v5gQ9  
目标：平顶光束均匀分布 L`JY4JM"  
0Sz/c+ 6  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 6z`8cI+LRw  
x6~Fb~aP  
光源：高斯光束TEM00 u4xA'X'~R  
3_@G{O)e  
六边形格子光源,光源为相干光 td`wNy\  
J b|mXNcL  
高斯叠加面的定义 (F_7%!g1d  
0YHYxn  
操作界面 _]Z$YM  
C!I\Gh  
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。 L7[X|zmy*x  
 6.vNe  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power ),z,LU Yf  

00R%  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； s>V*=#L  
8Q+TE;  
优化前后的照度对比： W|FNDP0  
5@""_n&FV  
光路分析 CVi<~7Am\  
I *1#  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 &AN%QhI  
~91uk3ST?  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器