[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ +6{KrREX)  
?D6rFUs9;  
■ 光机系统一体的设计分析工具 '4A8\&lQO  
■ 杂光分析 &7X0 ;<  
■ 相干光传播 C6eon4Ut  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 {hM*h(W~3  
■ 虚拟机 :LFwJ  
■ 光机系统调试（法医3D光学） n.y72-&v  
■ 自辐射热分析 'vTD7a^  
■ 照明设计 n6nwda  
■ 公差、装配和测试 N3H!ptn37  
■ 序列和非序列光线追迹模式 *#;rp~  
■ 多变量优化能力 YAZ=-@]`\  
3Pp*ID  
+Z[%+x92  
!{SU G+.2  
Introduction Bd"7F{H  
^ :Q |,oy  
自由曲面 >|7&hj$  
■ 文献定义: N2tvP+Z6D  
任何非旋转对称面* Xb3vvHdI  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 7w{`f)~  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) a(8]y.`Tv  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: Af0E_  
  非成像:接近规范 wR/i+,K  
  成像:越来越多的用于校正像差 mcDW&jwQ  
高斯叠加面的定义 YKl!M/  
qTyU1RU$9^  
应用案例 +.\JYH=yEr  
b)w3 G%Xx  
激光光束整形 q
BX<{[  
O,JthlAV4  
光源：高斯光束TEM00 6aQ{EO-]'=  
?-\KVha  
目标：平顶光束均匀分布 ZLKS4  
wQnr*kyza  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 nhXa&Nro  
p|Rxy"}  
光源：高斯光束TEM00 i$:CGUb  
ZVIBmx  
六边形格子光源,光源为相干光 OR"ni  
+S%@/q  
高斯叠加面的定义 ;N"XW=F4e  
R?|_`@@A  
操作界面 D|-]"(2i  
u{p\8v%7  
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。 /e{Oqhf[n  
EUna_ 4=  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power 9CBB,  
)cs y^-qw  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； <"[}8  
n{'
[[2U  
优化前后的照度对比： <U,T*Ql1x  
,CM$A}7[  
光路分析 (uV7N7 <1  
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超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 H#Og0gEE}5  
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超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器