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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
操作界面
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