[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ I7@g,~s  
W9A
 [Z  
■ 光机系统一体的设计分析工具 .`5BgX7W  
■ 杂光分析 |.;LI=CT  
■ 相干光传播 1XD|H_JG<j  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 W%&'EJ)62  
■ 虚拟机 t^KoqJ  
■ 光机系统调试（法医3D光学）
tI;pdR]  
■ 自辐射热分析 *(*
3/P4D  
■ 照明设计 Vv<Tjr  
■ 公差、装配和测试 cpe/GvD5]  
■ 序列和非序列光线追迹模式 ztG!NZL  
■ 多变量优化能力 o9 g0fC  

)<8f3;qd  
+:D90p$e  
/
GDGE }  
Introduction [pgld9To  
.C7;T'>!  
自由曲面 ")?NCun>  
■ 文献定义: |8<P%:*N  
任何非旋转对称面* #nS[]UbwZ  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 0s+pcqOd^  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) w=K!U]  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: }ki}J>j|f  
  非成像:接近规范 qL1d-nH  
  成像:越来越多的用于校正像差 Eg;xj@S<2  
高斯叠加面的定义 cJQ&#u  
gyx4='Q  
应用案例 SWZA`JVK  
5Z
@~d'D  
激光光束整形 CTOrBl$70  
\Tii S  
光源：高斯光束TEM00 0A.PfqY
i  
!v`C-1}70  
目标：平顶光束均匀分布 5J0Sc  
ZUiInO  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 ]Y%U5\$  
qZ79IX'y  
光源：高斯光束TEM00 .)Af&+KT  
leMcY6  
六边形格子光源,光源为相干光 QTKN6P  
$GcVI;a  
高斯叠加面的定义 ;s(ua
C3  
xM6v0Ua  
操作界面 g3"eEg5NY  
hr)CxsPoRQ  
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。 WI+ 5x  
E 02l=M  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power |m5 E%E
 
5[{#/!LX)  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； }G50?"^u  
sKLH.@  
优化前后的照度对比： <GthJr>1D  
N)rf/E0  
光路分析 C1YG=!  
Nr(3!-
  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 [q5N 4&q\  
OalBr?^  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器