[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ nkSYW]aQ1g  
t%/Y^N;  
■ 光机系统一体的设计分析工具 yv[s)c}  
■ 杂光分析 d {T3  
■ 相干光传播 k#w[GL|T  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 CT6a  
■ 虚拟机 Lg sQz(-  
■ 光机系统调试（法医3D光学） Wu,'S;>C  
■ 自辐射热分析 ZS4lb=)G  
■ 照明设计 Yq $(Ex  
■ 公差、装配和测试 wMT?p/9Blm  
■ 序列和非序列光线追迹模式 '&xv)tno  
■ 多变量优化能力 x3MV"hm2  
}2|>Y[v2j  
^$4d'  
O)kC[e4  
Introduction Q+U}  
o>';-} E  
自由曲面
R]0awV1b  
■ 文献定义: pBG(%3PpW  
任何非旋转对称面* [2a*TI  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 \8'fy\  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) )ZEUD] X  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: _iO,GT=J-  
  非成像:接近规范 Mp:tcy,*  
  成像:越来越多的用于校正像差 :CNHN2 J  
高斯叠加面的定义 ik=~`3Zp0  
~B'
K_#  
应用案例 L6fc_Mo.EE  
loZJV M  
激光光束整形 35%'HFt_  
 !NUsfd  
光源：高斯光束TEM00 L 5J=+k,  
>%h_ R:  
目标：平顶光束均匀分布 uHkL$}C  
BQ2EDy=}6  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 ==
F[5]?  
`7zz&f9dDX  
光源：高斯光束TEM00 }eXzs_  
: |#Iw  
六边形格子光源,光源为相干光 .3l'&".'  
(30{:o&^  
高斯叠加面的定义 UN>!#Ji:$  
OW<i"?0  
操作界面 {'4h.PB+r  
*Em 9R  
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。 _
%Sorr  
g4cmYg3  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power 'j6PL;~c  
~+d?d6*c  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； f^@`[MJj1C  
(D]l/akP  
优化前后的照度对比： I2hX;pk,  
H[#s&Fk2  
光路分析 JEL=,0J  
6TvlK*<r=  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 ?vuM'UH-  
@C{IgV  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器