[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ (h=]Ox  
=F}qT|K  
■ 光机系统一体的设计分析工具 C`.eJF  
■ 杂光分析 byMy-v;  
■ 相干光传播 cB36w$n8  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 ^,FG9  
■ 虚拟机 <&2<>*/.y  
■ 光机系统调试（法医3D光学） Q1ayd$W@<  
■ 自辐射热分析 !uO@4]:Y  
■ 照明设计 &:u3-:$:9  
■ 公差、装配和测试 ,>za|y<n  
■ 序列和非序列光线追迹模式 bsr]Z&9rrk  
■ 多变量优化能力 Vh2uzG  
_0FMwC#DY  
,zr,>^v  
ZJc{P5a1J  
Introduction #:P$a%V  
Km!ACA&s6  
自由曲面 |yz o|%]3  
■ 文献定义: f6Lc"b3s1  
任何非旋转对称面* "'@D\e}  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 N
~fE&@-  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) GB<.kOGQ[  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: q5JQx**g  
  非成像:接近规范 </@5>hx/  
  成像:越来越多的用于校正像差 u[PG/ploc  
高斯叠加面的定义 9v;HE{>  
$Dx*[.M3>  
应用案例 [Cf
ZE  
eThFRU3 F  
激光光束整形 z5@i"%f  
pZl

t4  
光源：高斯光束TEM00 6 C O5:\  
ao=e{R)  
目标：平顶光束均匀分布 C.":2F;-e  
'DNxc  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 " DLIx}  
EJMd[hMhe  
光源：高斯光束TEM00 (aC=,5
N  
bvrXz-j  
六边形格子光源,光源为相干光 kX`m( N$  
nTGZ2C)c<'  
高斯叠加面的定义 9N{?J"ido  
q }>3NCh  
操作界面 ^Y;,c
LXJ  
_b>{:H&\  
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。 8~t8^eBg  
HeO&p@  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power n7G`b'  
3c7i8b$  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； OcPgw/ I  
S)wP];]`K  
优化前后的照度对比： o<txm?+N  
1aV32oK  
光路分析 [tJn!cMs  
OFmHj]I7=  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 #NGtba  
OIpT9  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器