What is FRED？

■ 光機(jī)系統(tǒng)一體的設(shè)計(jì)分析工具

■ 雜光分析

■ 相干光傳播

■ 成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)和照片真實(shí)渲染

■ 虛擬機(jī)

■ 光機(jī)系統(tǒng)調(diào)試（法醫(yī)3D光學(xué)）

■ 自輻射熱分析

■ 照明設(shè)計(jì)

■ 公差、裝配和測(cè)試

■ 序列和非序列光線追跡模式

■ 多變量優(yōu)化能力

Introduction

自由曲面

■ 文獻(xiàn)定義:

任何非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱面*

對(duì)稱面繞任何軸旋轉(zhuǎn),非它的對(duì)稱軸

■ 非正式:任何非傳統(tǒng)的表面(如 NURBS、超高斯變形面)

■ 越來越多地用于光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì):

  非成像:接近規(guī)范

  成像:越來越多的用于校正像差

高斯疊加面的定義

應(yīng)用案例

激光光束整形

光源：高斯光束TEM00

目標(biāo)：平頂光束均勻分布

方法：超高斯曲面可用來整形高斯光束輪廓

光源：高斯光束TEM00

六邊形格子光源,光源為相干光

高斯疊加面的定義

操作界面

優(yōu)化變量：改變這些超高斯面的參數(shù)，用FRED優(yōu)化自由曲面變的非常簡(jiǎn)單。

優(yōu)化函數(shù)：1、Irradiance Variance   2、Total Maximized Power

優(yōu)化方法：非線性單純法；迭代次數(shù)50；

優(yōu)化前后的照度對(duì)比：

光路分析

超高斯面實(shí)例 ——模擬表面產(chǎn)生的隨機(jī)缺陷

制造中表面產(chǎn)生的隨機(jī)缺陷

超高斯面實(shí)例——拋物線槽型聚光集熱器