[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ 4{`{WI{  
#;nYg?d=  
■ 光机系统一体的设计分析工具 ^gnZ+`3  
■ 杂光分析 V~5jfcd  
■ 相干光传播 Q'0d~6n&{  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 ~$?ZK]YOrx  
■ 虚拟机 }pu27F)&  
■ 光机系统调试（法医3D光学） @MCg%Afw  
■ 自辐射热分析 `W*U4?M  
■ 照明设计 C~iL3Cb  
■ 公差、装配和测试 S^\Vgi(  
■ 序列和非序列光线追迹模式 @s2y~0}#  
■ 多变量优化能力 <e</m)j  
Y0-n\|  
CizX<Cr}  
b1?'gn~  
Introduction ?.;c$'  
)P|),S,;Z  
自由曲面 u4h4.NHX  
■ 文献定义: Q$Q([Au  
任何非旋转对称面* Y/zj[>  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 j8lb~0JD  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) %8
~NqS|=  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: O@C@eW#  
  非成像:接近规范 ;;N9>M?b  
  成像:越来越多的用于校正像差 NHZz _a=  
高斯叠加面的定义 ikiypWq  
Y`SvMkP)+  
应用案例 WEi2=3dV  
A2jUmK.&  
激光光束整形 *CI#+P  
G*P#]eO  
光源：高斯光束TEM00 81 sG  
YteO6A;  
目标：平顶光束均匀分布 wi6 ~}~%  
DN57p!z
 
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 b}TS0+TF  
?2Py_gkf  
光源：高斯光束TEM00 _>X+ZlpU
:  
j\^CV?}sm'  
六边形格子光源,光源为相干光 UrEs4R1#  
vnZC,J `  
高斯叠加面的定义 !."D]
i;  
7! INkH]  
操作界面 ]|PiF+  
q'Tf,a  
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。 J]pir4&j  
3m!X/u  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power 'kO!^6=4M  
lchPpm9  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； IKilr'  
*mvlb (' &  
优化前后的照度对比： ={@6{-tl  
V{3x!+q  
光路分析 ok\vQs(a  
z/@slT  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 6fEqqUeV  
>V8-i`  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器