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基于Supporting-Ellipsoid方法的自由曲面构造

顾国超 刘洪波 陈家奇 高雁

顾国超, 刘洪波, 陈家奇, 高雁. 基于Supporting-Ellipsoid方法的自由曲面构造[J]. 中国光学(中英文), 2014, 7(5): 823-829. doi: 10.3788/CO.20140705.0823
引用本文: 顾国超, 刘洪波, 陈家奇, 高雁. 基于Supporting-Ellipsoid方法的自由曲面构造[J]. 中国光学(中英文), 2014, 7(5): 823-829. doi: 10.3788/CO.20140705.0823
GU Guo-chao, LIU Hong-bo, CHEN Jia-qi, GAO Yan. Construction of freeform surface based on Supporting-Ellipsoid method[J]. Chinese Optics, 2014, 7(5): 823-829. doi: 10.3788/CO.20140705.0823
Citation: GU Guo-chao, LIU Hong-bo, CHEN Jia-qi, GAO Yan. Construction of freeform surface based on Supporting-Ellipsoid method[J]. Chinese Optics, 2014, 7(5): 823-829. doi: 10.3788/CO.20140705.0823

基于Supporting-Ellipsoid方法的自由曲面构造

doi: 10.3788/CO.20140705.0823
基金项目: 

吉林省科技发展计划资助项目(No.20130303009GX)

详细信息
    作者简介:

    顾国超(1983- ),男,吉林长春人,硕士,研究实习员,2007年于华中科技大学获得学士学位,2010年于西安交通大学获得硕士学位,主要从事太阳模拟技术方面的研究。

    通讯作者:

    刘洪波,E-mail:hbliu120@sina.com

  • 中图分类号: TH703

Construction of freeform surface based on Supporting-Ellipsoid method

  • 摘要: 为了在特定平面上获得任意形式的辐照分布,采用了Supporting-Ellipsoid设计方法来构造自由曲面反射镜。介绍了其设计思想和设计过程,并以具体的设计实例为例构建了自由曲面光学系统。仿真结果表明,在不计反射损失的情况下,系统效率达到了97%,较传统太阳模拟器光学系统提升了3倍以上,不均匀度达到5.26%,与理想状态有一定差距,这是因为设计中兼顾了计算时间和自由曲面光滑性所造成的。

     

  • [1] 陈家奇, 陈兰峰, 王丽, 等. 高准直太阳模拟器的设计与仿真[J]. 光机电信息, 2011, 28(11):68-74. CHEN J Q, CHEN L F, WANG L, et al. Design and simulation of high-collimating solar simulator[J]. OME Information, 2011, 28(11):68-74.(in Chinese)
    [2] 刘洪波, 高雁, 王丽, 等. 高倍聚光太阳模拟器的设计[J]. 中国光学, 2011, 4(6):594-599. LIU H B, GAO Y, WANG L, et al. Design of high-flux solar simulator[J]. China Optics, 2011, 4(6):594-599.(in Chinese)
    [3] 顾国超, 王丽, 刘洪波, 等. 瞬态热量标定系统的太阳模拟器光学系统设计[J]. 中国光学, 2012, 5(6):630-638. GU G CH, WANG L, LIU H B, et al. Optical design of solar simulator used for transient calorimeter calibration system[J]. China Optics, 2012, 5(6):630-638.(in Chinese)
    [4] TAI W, SCHWARTE R. Design of an aspherical lens to generate a homogenous irradiance for three-dimensional sensors with a light-emitting diode source[J]. Appl. Opt., 2000, 39(31):5801-5805.
    [5] LIU P, WU R M, ZHENG ZH R, et al. Optimized design of LED freeform lens for uniform circular illumination[J]. Zhejiang Univ-Sci C(Computers&Electronics), 2012, 13(12):929-936.
    [6] 陈家奇, 顾国超. 利用映射法构造自由曲面反射镜[J]. 长春理工大学学报, 2013, 36(6):1-5. CHEN J Q, GU G CH. Using Mapping-method to FormFreeform surface Reflector[J]. J. Changchun University of Science and Technology, 2013, 36(6):1-5.(in Chinese)
    [7] SCHRUBEN J S. Formulation of a reflcetor-design problem for a lighting fixture[J]. Optical Society of America, 1972, 62(12):1498-1501.
    [8] RIES H. Tailored freeform optical surface[J]. Opt. Soc. Am. A, 2002, 19(3):590-595.
    [9] BEN TEZ P, MI ANO J C, BLEN J, et al. Simultaneous multiple surface optical design method in three dimensions[J]. Opt. Eng., 2004, 43(7), 1489 1502.
    [10] SEROKA S, SERTL S. Modeling of refractive freeform surfaces by a nonlinear PDE for the generation of a given target light distribution[C]. International Light Simulation Symposium, Nuremberg, Germany, 7-8 March, 2012.
    [11] WU R, XU L, LIU P, et al. Freeform illumination design:a nonlinear boundary problem for the elliptic Monge-Amp ere equation[J]. Optics Letters, 2013, 38:229-231.
    [12] B UERLE A, BRUNETON A, WESTER R, et al. Algorithm for irradiance tailoring using multiple freeform optical surfaces[J]. Opt. Express, 2012, 20:14477-14485.
    [13] FENG Z, HUANG L, JIN G, et al. Designing double freeform optical surfaces for controlling both irradiance and wavefront[J]. Optics Express, 2013, 21(23):28693-28701.
    [14] KOCHENGIN S A, OLIKER V I. Determination of reflector surfaces from near-field scattering data Ⅱ. Numerical solution[J]. Numerische Mathematik, 1998, 79(4):553-568.
    [15] WANG L, QIAN K Y, LUO Y. Discontinuous free-form lens design for prescribed irradiance[J]. Appl. Opt., 2007, 46:3716-3723.
    [16] DING Y, LIU X, ZHENG Z R, et al. Freeform LED lens for uniform illumination[J]. Opt. Express, 2008, 16:12958-12966.
    [17] 丁毅, 郑臻荣, 顾培夫.实现LED 照明的自由曲面透镜设计[J].光子学报, 2009, 38(6):1486-1490. DING Y, ZHENG ZH R, GU P F. Freeform lens design for LED illmination[J]. Acta Photonica Sinica, 2009, 38(6):1486-1490.(in Chinese)
    [18] D'ERRICO J. Surface fitting using gridfit[EB/OL].[2010-06-20].http://www.mathworks.cn/matlabcentral/fileexchange/8998-surface-fitting-using-gridfit.

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-11
  • 修回日期:  2014-06-13
  • 刊出日期:  2014-09-25

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