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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? $I}Hk^X aBqe+FXp4 ■ 光机系统一体的设计分析工具 {V]Qwz)1 ■ 杂光分析 '(3Nopl ■ 相干光传播 r85Xa'hh ■ 成像系统设计和照片真实渲染 jV,(P$ 5; ■ 虚拟机 [a>JG8[,t ■ 光机系统调试(法医3D光学) <B]i80. ■ 自辐射热分析 $nGbT4sc ■ 照明设计 U:mq7Rd8 ■ 公差、装配和测试 (n":]8} ■ 序列和非序列光线追迹模式 dI#8CO ■ 多变量优化能力 !LHzY( [6,]9|~
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J2 Introduction .T#y N\S1 X%4uShM 自由曲面 c:?#zX ■ 文献定义: IS0HV$OI 任何非旋转对称面* @n~>j&Kp 对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴 |l6<GWG+ ■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面) Oi
kU$~| ■ 越来越多地用于光学系统的设计: Q
!RVD*( 非成像:接近规范 Ww'TCWk@ 成像:越来越多的用于校正像差 #FQm/Q<0 高斯叠加面的定义 s{"`=dKT /c_kj2& ]9 应用案例 Z!*8JaMT ? !oVf> 激光光束整形 -~<q,p"e x;ICV%g/ 光源:高斯光束TEM00 FfD
,cDs =& Tu`m 目标:平顶光束均匀分布 #U!(I#^3 (:fE _H2z 方法:超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓 o/x5
}GoOE=rhY 光源:高斯光束TEM00 h87L8qh9 ."!8B9s 六边形格子光源,光源为相干光 skR,M=F~ G>q{~HE1 高斯叠加面的定义 ^EuyvftZ H4y1Hpa, 操作界面 \[IdR^<YM 7uv/@(J"$ 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。 <PfPh~ nIT ^' 优化函数:1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power l|ZzG4]+l pzt Zb 优化方法:非线性单纯法;迭代次数50; e&H<lT -;@5Ua1uf 优化前后的照度对比: YzhN |!;!k N}l]Ilm$34 光路分析 Ghq'k:K, +3o)L?:g 超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷 St3(1mApl Ltic_cjYd? 制造中表面产生的随机缺陷
];b!*Z 超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器
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