[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ 22(*J<  
,7,g%?_P
 
■ 光机系统一体的设计分析工具 |+ge8uu?C  
■ 杂光分析 juBw5U<  
■ 相干光传播 :Sg_tOf  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 $>U# W:  
■ 虚拟机 ]\RRqLDzkg  
■ 光机系统调试（法医3D光学） 9
{j66  
■ 自辐射热分析 A$g+K,.l  
■ 照明设计 VCy5JH  
■ 公差、装配和测试 NvjJb-u  
■ 序列和非序列光线追迹模式 B~'MBBD"  
■ 多变量优化能力 #<( = }?  
=OJ;0 /$6  
-oz`"&%  
ECa$vvK m  
Introduction TgU**JN)  
')S;[=v  
自由曲面 ZWV|# c<G  
■ 文献定义: }_QKJw6/"  
任何非旋转对称面* ~{>?*Gd&T  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 9@$,oM=  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) +&
KQ28r  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: Q-rL$%~='  
  非成像:接近规范 BcA31%  
  成像:越来越多的用于校正像差 /W#O +  
高斯叠加面的定义 !e#xx]v3  
?B.~AUN  
应用案例 l6[lJ0Y  
+)nT|w45  
激光光束整形 Q4s&E\}  
6)]f6p&e  
光源：高斯光束TEM00 >95TvJ  
V@=V5bZLs  
目标：平顶光束均匀分布 PU9`
<3z5  
l^NC]t  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 M4Z@O3OIE  
z1 i &Ge  
光源：高斯光束TEM00 'k&?DZ!  
E& 36H  
六边形格子光源,光源为相干光 o?Sla_D   
bAxTLIf  
高斯叠加面的定义 NCA{H^CL  
!a1i Un9  
操作界面 MQ][mMM;w  
(g :p5Rl  
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。 Ccfwax+  
2^exL h  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power )He#K+[}^4  
Ni[4OR$-O  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； {F*N=p
Sq  
xFp<7p L  
优化前后的照度对比： 
.&,[,  
\9)[#Ld  
光路分析 d&:H&o)T!  
Tc ZnmN  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 yt.c5>B^  
!^U6Z@&/R  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器