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2021-11-19 09:05 |
自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化
What is FRED？ u iEA=*axp
1e| M6*
■ 光机系统一体的设计分析工具 exKmK!FT
■ 杂光分析 Yf`.Cq_:
■ 相干光传播 i1 Sc/
■ 成像系统设计和照片真实渲染 AFUl
■ 虚拟机 O9&: (2'f
■ 光机系统调试（法医3D光学） j;'Wf[V
■ 自辐射热分析 'yjH~F.
■ 照明设计 (uc)^lfX
■ 公差、装配和测试 ]Wm ?<7H
■ 序列和非序列光线追迹模式 8J U~Q
■ 多变量优化能力 1Sk6[h'CL
7f,W zv V
 80>!qG
}@6
%yR
Introduction 7V``f:#d
F;@&uXYgc
]}y'3aW
自由曲面 f+~!s 2uw
■ 文献定义: DN0b.*[`3
任何非旋转对称面* &J M;jS z
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 o^6 j(~
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) `I{Q,HQ7
■ 越来越多地用于光学系统的设计: Xe+FMbBco
非成像:接近规范 6u;(R 0n
成像:越来越多的用于校正像差 s\ R?@
<ft9B05*
高斯叠加面的定义 e/\_F+jyc
应用案例 E NjD~ S
~ ri w7"
激光光束整形 f`rz)C03
qEz' l'%(
4=:eGlU93U
光源：高斯光束TEM00 X#< Sv>c^
6LQ O> k
目标：平顶光束均匀分布 >L4$DKO
_S1uJ~j;E
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 tpK4 gjf
.CpO+z
光源：高斯光束TEM00 '|T=
Hp AZ{P7
六边形格子光源,光源为相干光 \M@8# k|
e84TL U?~
高斯叠加面的定义 J< M;vB)
#Qd3A
操作界面 o#6}?g.
ro@BmRMW
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 qZ5DjI:
%L.+r!.
优化函数：1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power *[n^6 )
wv -8\)oA
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； !o!04_
[Nc Ok,
优化前后的照度对比： t57b)5{FM
(J*0/7
eX
光路分析 6'zy"UkH
ZeZwzH)B D
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 Wz]S+IpY
{{,%p#/b
 m
Y0C7i 制造中表面产生的随机缺陷
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