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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？ e(; 1XqLM
0* G 5Vd
■ 光机系统一体的设计分析工具 K+3dwQo
■ 杂光分析 c,cc avv{I
■ 相干光传播 ?^F*M#%?
■ 成像系统设计和照片真实渲染 ``%uq) G=D
■ 虚拟机 c\X0*GX
■ 光机系统调试（法医3D光学） \ ,:3 bY_d
■ 自辐射热分析 S >E|A %
■ 照明设计 JfJU OaL
■ 公差、装配和测试 G k'j<a
■ 序列和非序列光线追迹模式 %Pr
P CT
■ 多变量优化能力 2h<{~;
deD%E-Ja
 1J}i :i&
bU`Ih# q
Introduction J.
]~J|K
pEUbP,3M:
O]ZP- WG
自由曲面 'qGKS:8
■ 文献定义: I y?_2 m
任何非旋转对称面* S@AHI!"h=V
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 ,@+ 7(W
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) ]Lc:M'V#
■ 越来越多地用于光学系统的设计: Ql1HaC/5)-
非成像:接近规范 71AR)6<R
成像:越来越多的用于校正像差 *gu 4%
QPe+K61U
高斯叠加面的定义 Qt+|s&HGt
应用案例 dX AKk[uf
B{ fP j9Y0
激光光束整形 ]+1?T)<!
@"BvyS,p
VE4Z;Dr"
光源：高斯光束TEM00 8 no_xFA
j, SOL9yg
目标：平顶光束均匀分布 Q>\y%&df
I] qml2
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 GA19=gow
5):2;h k
光源：高斯光束TEM00 I }AO_rtb
x+j5vzhG)
六边形格子光源,光源为相干光 R[eQ}7;+
E?c)W A2iH
高斯叠加面的定义 mZ;W$y SO
`aY{$>$S
操作界面 hg}Rh
#qk} e4u
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。 ~z)diF<
p fj%AP:
优化函数：1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power G~Xh4*#J
I!(.tu6u6c
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； |*4)G6J@n
JpVV0x/Q/_
优化前后的照度对比： EjsAV F
[@
b6Jv|1w '
光路分析 5#~ARk* ?a
Wsb=SM7;
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 $y !k)" k
JTcK\t8
 pdnkHR$ 制造中表面产生的随机缺陷
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