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2024-11-25 07:56 |
自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化
What is FRED? r)l` M[Y4_$k<- ■ 光机系统一体的设计分析工具 _3^y|_! ■ 杂光分析 %JoxYy- ■ 相干光传播 mb\t/p ■ 成像系统设计和照片真实渲染 $-pbw@7 ■ 虚拟机 c]m! G'L_/ ■ 光机系统调试(法医3D光学) ;( KMGir ■ 自辐射热分析 bejGfc ■ 照明设计 hH4o;0rqJ ■ 公差、装配和测试 CI^|k/ ■ 序列和非序列光线追迹模式 c;V D}UD' ■ 多变量优化能力 [ #]jC[ LDX*<(
7!d$M{0" ~Yl$I, Introduction E[S' :Q H@!#;w 自由曲面 (:} <xxl ■ 文献定义: APHPN:v 任何非旋转对称面* ?V+wjw 对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 p{H0dj ^| ■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) 9/;{>RL= ■ 越来越多地用于光学系统的设计: Zc\S$+PM 非成像:接近规范 _g6wQdxT 成像:越来越多的用于校正像差 6F5,3& 高斯叠加面的定义 {!K;`I[]v lP0k: 应用案例 m`9^.>]P rt.[,m 激光光束整形 i_Ar<9a~ 9v?V 光源:高斯光束TEM00 hDtKnF 6lU|mJ`M 目标:平顶光束均匀分布 7\/u& ;eR{tH /4 方法:超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 FW^.m?}| Tf l;7w.(A 光源:高斯光束TEM00 "t+r+ipf]) :@e\'~7sH 六边形格子光源,光源为相干光 q%.bnF/Yd C9Wojo. 高斯叠加面的定义 .;Z.F7{q uHrb:X!q 操作界面 I=b'j5c QZ0R :TY 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。 K{FhT9R' 3Q$c'C 优化函数:1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power >nNl^ yqW ?d,M.o{0] 优化方法:非线性单纯法;迭代次数50; Xoi9d1fO y*|L:! 优化前后的照度对比: \)GR\~z0h {9{J^@ @ 光路分析 GWh|FEqUbf [iXi\Ex 超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 %(NN*o9"q s<#N]mp' 制造中表面产生的随机缺陷 ,Z4^'1{D 超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器
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