自由曲面‐高斯叠加面的设计与优化
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■ 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
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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
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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
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光源：高斯光束TEM00
六边形格子光源,光源为相干光
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高斯叠加面的定义
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操作界面
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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。
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优化函数：1、Irradiance Variance 2、Total Maximized Power
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优化方法：非线性单纯法；迭代次数50；
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优化前后的照度对比：
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光路分析
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超高斯面实例 ——模拟表面产生的随机缺陷
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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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