基于网格矢高的自由曲面反射镜设计方法

林艺华; 李刚; 徐伟龙; 闫栋; 赵一轩

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.004

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基于网格矢高的自由曲面反射镜设计方法

光学器件与系统设计 | 更新时间：2025-09-01

- 基于网格矢高的自由曲面反射镜设计方法
- Design method for freeform surface reflectors based on grid sag
- 光学技术 2025年51卷第2期页码：164-168
- 作者机构：
  
  1. 1:越秀(中国)交通基建投资有限公司
  2. 2:广州市北二环交通科技有限公司
  3. 3:哈尔滨工业大学
  4. 4:仪器科学与工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划(2023YFF0722801)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.004
  中图分类号： TH74
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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林艺华, 李刚, 徐伟龙, 等. 基于网格矢高的自由曲面反射镜设计方法[J]. 光学技术, 2025,51(2):164-168.

Design method for freeform surface reflectors based on grid sag[J]. 2025, 51(2): 164-168.
林艺华, 李刚, 徐伟龙, 等. 基于网格矢高的自由曲面反射镜设计方法[J]. 光学技术, 2025,51(2):164-168. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.004.

Design method for freeform surface reflectors based on grid sag[J]. 2025, 51(2): 164-168. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.004.

摘要

自由曲面在紧凑型复杂光学系统中占有重要地位，自由曲面设计及自由曲面描述方法是自由曲面应用的关键。文章提出基于网格矢高的自由曲面设计方法，以光线为研究对象，将成像和非成像相结合，利用非成像理论计算自由曲面离散点坐标，将其拟合为自由曲面作为基底曲面，将离散点与基底曲面的偏差设为补偿量，然后利用成像光学理论同时优化基底和补偿量，直到满足系统设计要求。利用该方法设计了一个自由曲面反射镜光学整形系统，照度均匀性90%以上，畸变小于2%。该方法可用于隧道照明、车灯照明、光伏聚光系统等非成像领域的自由曲面设计，也适用于大视场、离轴、超短焦等成像系统的自由曲面设计。

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基于网格矢高的自由曲面反射镜设计方法

Design method for freeform surface reflectors based on grid sag

DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.004

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