[技术]自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化 [复制链接]

What is FRED？ 2qA"emUM  
S= NG
J0  
■ 光机系统一体的设计分析工具 UQ7E7yY#  
■ 杂光分析 ].TAZ-4s  
■ 相干光传播 +qWrm|
O]  
■ 成像系统设计和照片真实渲染 bOB<m4  
■ 虚拟机 a/4
!zT   
■ 光机系统调试（法医3D光学） vU4Gw4  
■ 自辐射热分析 fGwRv%$^  
■ 照明设计 k=nN#SMn  
■ 公差、装配和测试 `4xnM`:L"  
■ 序列和非序列光线追迹模式 6\+ZTw  
■ 多变量优化能力 H'2J!/V  
A`#/:O4|f  
Y=NXfTc
 
#Epx'$9  
Introduction %',bCd{QW  
(TX\vI&  
自由曲面 -(Zi  
■ 文献定义: @|=JXSr!KY  
任何非旋转对称面* ^(Y}j8sj  
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 Iu)76Y@=5=  
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) EMTAl;P  
■ 越来越多地用于光学系统的设计: <n+]\a97*  
  非成像:接近规范 #NvL@bH  
  成像:越来越多的用于校正像差 F2N)|C<  
高斯叠加面的定义 !vrduOB  
tc|`cB3f  
应用案例 FFG/v`NM  
Lddk:u&J  
激光光束整形 y^iju(  
5z T~/6-(  
光源：高斯光束TEM00 vMlT  
E7CeE6U  
目标：平顶光束均匀分布 u@@0YUa  
+WH|nV~lQ  
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 hx5oTJR  
YKWiZ  
光源：高斯光束TEM00 #GlQwk3  
%k"qpu  
六边形格子光源,光源为相干光 HCCEIgCT  
z_ 01*O  
高斯叠加面的定义 qH8d3?1XO  
Ir,3' G  
操作界面 cu@i;Hb@  
6-+q3#
e  
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。 D)_67w|u|  
yu~o9  
优化函数：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power Q4[^JQsR2  
'g@Yra&09  
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； lQq&tz,  
eM) I%  
优化前后的照度对比： KJs/4oR;  
a*D])Lu[  
光路分析 Q,`R-?v  
JO&~mio  
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 SKUri  
7<Yf  
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器