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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？ xBL$]>
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■ 光机系统一体的设计分析工具 5oU` [&=Ob
■ 杂光分析 /UpD$,T|^|
■ 相干光传播 Hbjb7Y?[
■ 成像系统设计和照片真实渲染 =sE 2}/g
■ 虚拟机 JQ"`9RN b
■ 光机系统调试（法医3D光学） ?E+: ]j_
■ 自辐射热分析 jD '
■ 照明设计 4fw1_pv_D
■ 公差、装配和测试 fO^e +M z
■ 序列和非序列光线追迹模式 t;.^K\S4
■ 多变量优化能力 }XX~
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M&qh]v g C
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Introduction 3XeXzPj
I*A0?{
t." g\;
自由曲面 <%d51~@={I
■ 文献定义: ?Oy'awf_
任何非旋转对称面* +Lm3vj_ N
对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 AT B\^;n.
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) Q_&}^
■ 越来越多地用于光学系统的设计: bQ-Gp;]
非成像:接近规范 CM%|pB/z
成像:越来越多的用于校正像差 9 w O /?
+}_Pf{MW
高斯叠加面的定义 \{c,,th
应用案例 . i {>Z
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3
a<I
激光光束整形 lLu ID
uY^v"cw/F
xS6(K
光源：高斯光束TEM00 \Fj5v$J-
7 I_1 #O
目标：平顶光束均匀分布 N\9}\Rk@
$[Tt#CJ w
方法：超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 &w +; N5}3
51I|0 ly
光源：高斯光束TEM00 i 8l./Yt/
u~s
Sk
六边形格子光源,光源为相干光 ;% 2wGT
*)limqe3"$
高斯叠加面的定义 B\Xh 3l]+j
9YR] +*
操作界面 K K?Zm_
:w@F?:C
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。 OnZF6yfN=3
_i5mC,OffN
优化函数：1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power 6}ce1|mkg/
;W]D ~ X&
优化方法：非线性单纯法；迭代次数50； 4L8z>9D
- x{dc7y2
优化前后的照度对比： 0y)}.'
e# t3u_
光路分析
s[3e=N
w{pUUo:<
超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 @.'z* |z
BR +nL6sU
 &J_Z~^ 制造中表面产生的随机缺陷
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