[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ gW0{s[}T  
(<.uvq61  
■ 光机系统一体的设计分析工具 E05RqnqBn0  
■ 杂光分析 Mq
A%hlq  
■ 相干光传播 pxj}%LH  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 !%v=9muay  
■ 虚拟机 8[2.HM$Y  
■ 光机系统调试（法医3D光学） ]J`yh$a  
■ 自辐射热分析 52RFB!Z[  
■ 照明设计 =aL=SC+  
■ 公差、装配和测试 hu=b,  
■ 序列和非序列光线追迹模式 I\8f`l  
■ 多变量优化能力 49/j9#hr  
R9dC$Y]\M  
0/r\#"+XT  
HTpoYxn(  
Introduction 2!UNFv#=$  
y2XeD=_'  
自由曲面 BkZmE,  
■ 文献定义: cwe@W
PE2  
任何非旋转对称面* HizMjJ|  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 -Odk'{nW  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) \I3={ii0  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: 7mUpn:U  
  非成像:接近规范 ;t^8lC?>V  
  成像:越来越多的用于校正像差 Hh|a(Zq,  
高斯叠加面的定义 i2h,=NHJh?  
h[Hn*g  
应用案例 AdCi*="m  
;p$KM-?2D  
激光光束整形 !a(#G7zA  
IV#kF}9$  
光源：高斯光束TEM00 g%Yw Dr=0t  
)isJ^ *6y  
目标：平顶光束均匀分布 e3|@H'~k  
SI/@Bbd=  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 uU7s4oJ|  
k1EAmA l  
光源：高斯光束TEM00 Wa/&H$d\u@  
"q-,140_  
六边形格子光源,光源为相干光 yUZ;keQ_Tw  
&7gL&AY8  
高斯叠加面的定义 !W^b:qjJ  
5>o<!0g  
操作界面 !3E %u$-}  
;OE=;\  
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。 Hg~O0p}[  
U?%1:-#F  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power Pk94O  
!jV}sp<Xp  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； 09_L^
'`  
1|+Zmo"  
优化前后的照度对比： (k@%04c  
]#UyY
gPk  
光路分析 6NvdFss'A{  
m' LRP:9v  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 c[/h7
!/aH  
c4T8eTKU  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器