[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ e={X{5z0  
n0ZrgTVJ
 
■ 光机系统一体的设计分析工具 wNk 0F7Ck  
■ 杂光分析 ,EE,W0/zzM  
■ 相干光传播 /#lqv)s'  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 0:CIM  
■ 虚拟机 D<16m<b  
■ 光机系统调试（法医3D光学） 8NE+G.:G  
■ 自辐射热分析 s9Tp(Yr,k  
■ 照明设计 ]#7{x  
■ 公差、装配和测试 *&=sL  
■ 序列和非序列光线追迹模式 ^5MPK@)c,/  
■ 多变量优化能力 \W,,@-  
q)m0n237P  
l"{1v~I  
17 k9h?s*  
Introduction vj_[LFE  
2`Ojw_$W7  
自由曲面 k%|Sl>{Ir  
■ 文献定义: 1(q&(p  
任何非旋转对称面* >!U oS  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 nT;Rwz$3  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) YQH=]5r  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: DL t"cAW  
  非成像:接近规范 ,:E*Mw:  
  成像:越来越多的用于校正像差 A=PJg!  
高斯叠加面的定义 sa7F-X
M  
T"b'T>Y  
应用案例 Q[wTV3d  
Fx3CY W  
激光光束整形 mBrH`!  
tF/)DZ.to  
光源：高斯光束TEM00 ,Vc>'4E-  
N4xCZb  
目标：平顶光束均匀分布 6dNW2_  
h:4Uv}Z  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 F=B[%4q`%  
MzRliH8e  
光源：高斯光束TEM00 R [[ #r5q  
mRNA,*  
六边形格子光源,光源为相干光 S{0iPdUC  
+D@+j  
高斯叠加面的定义 4eRV?tE9  
a(eKb2CX  
操作界面 '#oNOU  
;!C~_{/t  
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。 gfW_S&&q  
OxC8xB;`  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power )Z=S'm k4_  
GBvgVX<  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； l9P=1TL  
4#D<#!]^  
优化前后的照度对比： UyUz_6J  
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光路分析 wAvnj  
K!+IRA@  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 }#<mK3MBe  
4%GwCEnS  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器