[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ <h1J+  
3_c4+u"6  
■ 光机系统一体的设计分析工具 T`|>oX  
■ 杂光分析 -<gQ>`(0  
■ 相干光传播 VDPq3`$+v{  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 5~SBZYI  
■ 虚拟机 l)91v"vJ  
■ 光机系统调试（法医3D光学） (I(k$g[>  
■ 自辐射热分析 ~=pyA#VVJ"  
■ 照明设计 %J|xPp)  
■ 公差、装配和测试 +Ram%"Zwh  
■ 序列和非序列光线追迹模式 wHhIa3_v  
■ 多变量优化能力 /)xQ# yfX  
Ya,(J0l  
l`RFi)u~&  
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Q,  
Introduction M9sB2Ips<  
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Y f  
自由曲面 t)*A#
  
■ 文献定义: ("j*!Dsd  
任何非旋转对称面* Ty"=3AvRLV  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 7#iT
33(3  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) PhC{Gg  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: 8*yky  
  非成像:接近规范 mi{ r7.e5I  
  成像:越来越多的用于校正像差 {c:ef@'U  
高斯叠加面的定义 2/FH9T;e".  
T1~,.(#  
应用案例 %p.hwgvnp  
vke]VXU9z  
激光光束整形 55|.MXzq  
{Ng HH]]O  
光源：高斯光束TEM00 9mH+Ol#(  
vD4<G{  
目标：平顶光束均匀分布 v_ W03\  
}=^Al;W  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 ;Ajy54}
7  
^Dhu8C(  
光源：高斯光束TEM00 O\qY?)  
KdTna6nY  
六边形格子光源,光源为相干光  al:c2o  
x<e-%HB*-  
高斯叠加面的定义 9k>=y n  
I`}<1~ue  
操作界面 /2PsC*y  
SB`"%6  
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。 s_N]$3'[E  
N?;5%pG <  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power auT$
-Ki8  
Dhe ]f#d  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； az ?2  
y[@<goT  
优化前后的照度对比： 4FgY!k  
0^{?kg2o_  
光路分析 4$!iw3N(  
P&@[ j0  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 )CCrO   
s%R'c_cGZ  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器