[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ ]w5j?h"b  
x@Ze%$'  
■ 光机系统一体的设计分析工具 "V3f"J?  
■ 杂光分析 Naa "^  
■ 相干光传播 LSlYYyt  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 n1Fp$9%  
■ 虚拟机 =}1m.  
■ 光机系统调试（法医3D光学） 1$RUhxT  
■ 自辐射热分析 *t_JR  
■ 照明设计 Z[%vO?,  
■ 公差、装配和测试 !WgVk7aP`  
■ 序列和非序列光线追迹模式 XdV(=PS!a@  
■ 多变量优化能力 slH3c:j\  
(&@,ZI;  
@3Nvf}He  
~\o hH  
Introduction O!ngQrI  
@w @SOzS)  
自由曲面 f2,\B6+  
■ 文献定义: `&/~%>  
任何非旋转对称面* F- l!i/  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 \eoJ6IRE\T  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) 4<<T#oW.:G  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: U6Xi-@XP  
  非成像:接近规范 A[8vD</}_  
  成像:越来越多的用于校正像差 TYu(;~  
高斯叠加面的定义 h/xV;oj  
?Vo/mtbY5X  
应用案例 )9~-^V0A^>  
t +h}hL  
激光光束整形 Y
JqbA?i  
P0O=veCf  
光源：高斯光束TEM00 >,A&(\rO  
b3^d!#KVM  
目标：平顶光束均匀分布 "jA?s9  
lCxPR'C|  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 BW5!@D2  
4H@K?b`  
光源：高斯光束TEM00 P+(q38f[  
$e/[!3CASP  
六边形格子光源,光源为相干光 K['Gp>l  
;Sw%t(@  
高斯叠加面的定义 :#nv:~2]  
bc%N !d  
操作界面 Cw,;>>Y_b<  
}U_z XuUz  
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。 6[S-%|f  
BU=;r
z!;  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power ^7-l<R[T  
;T\'|[bY   
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； P>[,,w  
]>H'CM4JR  
优化前后的照度对比： %Z!3[.%F  
|N%#;7  
光路分析 MwO`DrV  
iVAAGZ>am  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 65>}Q.p  
Rt3/dw(p  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器