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0431-81702023
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自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化
What is FRED?

■ 光机系统一体的设计分析工具
■ 杂光分析
■ 相干光传播
■ 成像系统设计和照片真实渲染
■ 虚拟机
■ 光机系统调试(法医3D光学)
■ 自辐射热分析
■ 照明设计
■ 公差、装配和测试
■ 序列和非序列光线追迹模式
■ 多变量优化能力



Introduction

自由曲面
■ 文献定义:
 任何非旋转对称面*
 对称面绕任何轴旋转,非它的对称轴
■ 非正式:任何非传统的表面(如 NURBS、超高斯变形面)
■ 越来越多地用于光学系统的设计:
  非成像:接近规范
  成像:越来越多的用于校正像差

高斯叠加面的定义
应用案例

激光光束整形

光源:高斯光束TEM00
 
目标:平顶光束均匀分布
 
方法:超高斯曲面可用来整形高斯光束轮廓
光源:高斯光束TEM00
 
六边形格子光源,光源为相干光
 
高斯叠加面的定义

***作界面

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。

优化函数:1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power

优化方法:非线性单纯法;迭代次数50;

优化前后的照度对比:

光路分析

超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷
 

制造中表面产生的随机缺陷
超高斯面实例——抛物线槽型聚光集热器

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