[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ \N-3JOVy  
-da: j-_  
■ 光机系统一体的设计分析工具 mJ(ElDG  
■ 杂光分析 RO3q!+a$/  
■ 相干光传播 ? [5>
!  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 +84 p/B#  
■ 虚拟机 r9!s@n  
■ 光机系统调试（法医3D光学） :.=j)ljTx  
■ 自辐射热分析 \ntUxPox.  
■ 照明设计 m<k6oev$  
■ 公差、装配和测试 Dk$<fMS,7c  
■ 序列和非序列光线追迹模式 !Ea9 fe  
■ 多变量优化能力 1M_Vhs^  
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_NwHT`O[  
x)N QRd  
Introduction @PLJ)RL  
{98e_z w  
自由曲面 q7_Ttjn-DV  
■ 文献定义: JC9$"0d7  
任何非旋转对称面* ~H   
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 `:EhYj.  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) oclU)f.,  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: 0y/31hp  
  非成像:接近规范 ?*xH HI/  
  成像:越来越多的用于校正像差 _!vy|,w@e  
高斯叠加面的定义 Qm*ZOz'i  
~#P]NWW%.  
应用案例 ux!YVvTPd  
gs/ocu  
激光光束整形 zG/? wP"  
G3]#Du  
光源：高斯光束TEM00 v.4G>00^  
W#^.
)V  
目标：平顶光束均匀分布
KZ
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方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 a]%sks
 
olL? 6)gC  
光源：高斯光束TEM00 `$6~QLUf  
j`$$BVZ  
六边形格子光源,光源为相干光 #pK" ^O*!  
0b n%L~KU  
高斯叠加面的定义 lsO
fpJ  
v[8+fd)}S  
操作界面 E]m?R 4  
QX<x2U  
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。 1kUlQ*[<|  
h9}*_qc&kV  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power dT?3Q;>B?  
PXJ7Ek*/  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； fn5-Tnsq*  
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优化前后的照度对比： ;y1/b(t  
?YS 3)  
光路分析 IPYwUix  
vlEW{B;)Z  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 5E~^-
wX  

b.\
xPb  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器