[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ "jb`KBH%"  
V|gW%Z,j  
■ 光机系统一体的设计分析工具 {E@Fk,  
■ 杂光分析 m9o{y6_j*  
■ 相干光传播 o^&u?F9  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 O3/][\  
■ 虚拟机 6!*be|<&  
■ 光机系统调试（法医3D光学） ikX"f?Q;S2  
■ 自辐射热分析 o$;t  
■ 照明设计 O2g9<H  
■ 公差、装配和测试 Z-z^0QO  
■ 序列和非序列光线追迹模式 @a$_F3W  
■ 多变量优化能力 ,R#pQ 4  
YcOPqvQ  
2FU+o\1%  
[% \>FT[  
Introduction RtO3!dGT.  
lR5[UKr  
自由曲面
3`.*~qW  
■ 文献定义: IO3p&sJ/  
任何非旋转对称面* }Z#KPI8\Q  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 b+Sq[  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) ;)$bhNFHx  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: js;p7wi  
  非成像:接近规范 Zgy~Y0Di  
  成像:越来越多的用于校正像差 5.! OC5tO  
高斯叠加面的定义 0)F.Y,L  
J_NY:B  
应用案例 "AYm
*R  
HVjN<HIqM  
激光光束整形 -Pt.  
)l?1dR:sP  
光源：高斯光束TEM00 7.)kG}q]  
%hDx UZ#0  
目标：平顶光束均匀分布 uDD{O~wF,  
}?G([s56  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 ~&HP}Q$#f  
TWE>"8]  
光源：高斯光束TEM00 y_mTO4\C2  
$ix:S$  
六边形格子光源,光源为相干光 @7UZ{+67*C  
Znr6,[U+q
 
高斯叠加面的定义 ,Tp:. "  

:m.6a4vx  
操作界面 pPL)!=o!  
m.F}9HI%hN  
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。 43wm_4C!H  
>AK9F. _z  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power {E=BFs  
Lb]!TOl  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； d*$L$1S  
5PY4PT=G  
优化前后的照度对比： 0JT"Pv_  
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光路分析 uA-1VwW+N  
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超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 #`]`gNB0Yg  
21k,{FB'?  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器