基于自由曲面的产生五向准直光束的元件

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基于自由曲面的产生五向准直光束的元件

光学仪器与光学设计 | 更新时间：2025-09-01

- 基于自由曲面的产生五向准直光束的元件
- Designing an optical element generating five-direction collimated rays based on free-form surfaces
- 光学技术 2016年42卷第6期页码：529-533
- 作者机构：
  
  1. 1:上海理工大学光电信息与计算机工程学院
  2. 2:上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室
  3. 3:上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(3212302004);国家重大科学仪器设备研发专项(2013YQ470765)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2016.06.010
  中图分类号：
- 纸质出版：2016
- 稿件说明：
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张婧京, 杨波, 钱伟, 等. 基于自由曲面的产生五向准直光束的元件[J]. 光学技术, 2016,42(6):529-533.

Designing an optical element generating five-direction collimated rays based on free-form surfaces[J]. 2016, 42(6): 529-533.
张婧京, 杨波, 钱伟, 等. 基于自由曲面的产生五向准直光束的元件[J]. 光学技术, 2016,42(6):529-533. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2016.06.010.

Designing an optical element generating five-direction collimated rays based on free-form surfaces[J]. 2016, 42(6): 529-533. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2016.06.010.

为了实现光束沿多向准直出射的要求

提出了基于自由曲面的光学器件设计方法。该光学器件是四个侧面为自由曲面、上表面为准直透镜的空心梯形台。基于微分几何理论和折射定律

建立梯形台侧面轮廓曲线上的点所满足的方程

结合Matlab软件数值计算出自由曲面轮廓曲线的离散数据点

将数据点导入Solidworks中进行曲线拟合并建模

进而得到梯形台侧面的实体模型;运用CodeⅤ软件设计出上表面准直透镜。将自由曲面面型数据和准直透镜数据导入到Lighttools软件中进行了仿真模拟

结果表明

该光学器件可实现光线五向准直出射。

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