[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ cp L'  
+~'ap'k m  
■ 光机系统一体的设计分析工具 /tu\q  
■ 杂光分析 z0xw0M+X  
■ 相干光传播 [Q:mLc  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 Oi,:
q&  
■ 虚拟机 BiD}C  
■ 光机系统调试（法医3D光学） f<Xi/(  
■ 自辐射热分析 m!^z{S
  
■ 照明设计 n--w
-1  
■ 公差、装配和测试 2sYOO>  
■ 序列和非序列光线追迹模式 epQdj=h  
■ 多变量优化能力 Or"+d 5  
zi= gOm  
s#%P9A  
SEsLJ?Dv0  
Introduction ,]Q i/m  
+~!\;71:f  
自由曲面 Ct0YwIR*  
■ 文献定义: TY]-L1$  
任何非旋转对称面* o 76QQ+hP  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 } .'\IR  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) z-`-0@/A$  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: K&UTs$_cI  
  非成像:接近规范 Uq:CM6q\  
  成像:越来越多的用于校正像差 @Xl/<S&  
高斯叠加面的定义 8 CCA}lOG  
BM_Rlcx~  
应用案例 =SpD6 9-H  
u>h|A(<  
激光光束整形 Vc?=cQ'c  
%fB!XCW  
光源：高斯光束TEM00 W~2T/~M  
CK#SD|~:  
目标：平顶光束均匀分布 ^eY% T5K   
6*%E4#4  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 #/2W RN1L  
 ];hK5  
光源：高斯光束TEM00 oz#;7 ?9  
uM74X^U  
六边形格子光源,光源为相干光 iYBp"+#2  
O+*<^*YyD  
高斯叠加面的定义 >%Nqgn$V  
82A[[^`  
操作界面 /4bHN:I]M  

5MmSQ_  
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。 dXewS_7  
m5KAKpCR,  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power {>8u/  
1zlBkK  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； jgd^{!  
Yo a|.2f  
优化前后的照度对比： U7le> d;L  
0="U'|J_  
光路分析 eO?@K$I  
1-:{&!  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 dd
G5g  
O.^1r  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器