[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ hf_R\C(c  
Y[f,ia  
■ 光机系统一体的设计分析工具 g/OI|1a  
■ 杂光分析 >lA7*nn  
■ 相干光传播 rumAo'T/%  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 tegOT]|  
■ 虚拟机 CHPL>'NJzc  
■ 光机系统调试（法医3D光学） k!Vn4?B"k  
■ 自辐射热分析 fkW3~b  
■ 照明设计 Ezi' 2S
c  
■ 公差、装配和测试 ~J%R-{U9  
■ 序列和非序列光线追迹模式 #t=[w  
■ 多变量优化能力 >oe4mW  
5XzrS-I+X@  
!IO&&\5  
9TqnzD  
Introduction p:Iw%eZ:  
NU|qX {-  
自由曲面 zXQVUhL6  
■ 文献定义: {GUb'J  
任何非旋转对称面* Lqg]Fd  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 lx
m*;?j`W  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) ah 4kA LO  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: 3b<: :t  
  非成像:接近规范 ]9fS@SHdx  
  成像:越来越多的用于校正像差 Mg#`t$u  
高斯叠加面的定义 j -#E?&2  
 W|lH  
应用案例 /^d. &@*  
\.5F](:  
激光光束整形 sjSi;S4  
b([:,T7  
光源：高斯光束TEM00 @o`sf-8x  
:eSc;  
目标：平顶光束均匀分布 <BZ_ (H  
]GcV0&|  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 :){)JZ}-95  
=ntftSH  
光源：高斯光束TEM00 P_Z M'[  
a-fv[oB  
六边形格子光源,光源为相干光 xf'LR[M  
bk.*k~_  
高斯叠加面的定义 |4=ihB9+  
SK?I.  
操作界面 ?'Cb-C_  
H4W1\u  
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。 @]*[c})/  
B<Ol+)@,}  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power 2v4
W6R  
N5yJ'i~,M  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； |ribWCv0  
5Wo5n7o  
优化前后的照度对比： U4=]#=R~o  
2bkJ /u`i  
光路分析 nkTYWw  
iZC>)&ax  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 F9%,MSt  
HV8I nodi  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器