| 摘要 | 第6-8页 |
| abstract | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第20-40页 |
| 1.1 引言 | 第20页 |
| 1.2 选题背景及意义 | 第20-25页 |
| 1.2.1 自由曲面概述 | 第20-21页 |
| 1.2.2 自由曲面照明光学系统的优势 | 第21-25页 |
| 1.2.3 课题研究的意义 | 第25页 |
| 1.3 自由曲面照明光学系统的发展和现状 | 第25-37页 |
| 1.3.1 自由曲面照明的早期研究 | 第25-27页 |
| 1.3.2 自由曲面照明光学系统的发展和现状 | 第27-37页 |
| 1.4 本课题的主要研究工作 | 第37-40页 |
| 第2章 基于常微分方程的自由曲面照明光学系统设计 | 第40-64页 |
| 2.1 引言 | 第40页 |
| 2.2 构建光源出射光线与目标辐照面对应点的映射关系 | 第40-42页 |
| 2.3 系统方程的获取 | 第42-47页 |
| 2.3.1 显式方程的获取 | 第42-44页 |
| 2.3.2 隐式方程的获取 | 第44-47页 |
| 2.4 设计计算 | 第47-53页 |
| 2.4.1 显式方程计算 | 第48-49页 |
| 2.4.2 隐式系统计算 | 第49-50页 |
| 2.4.3 设计结果对比 | 第50-53页 |
| 2.5 自由曲面母线构造方法 | 第53-55页 |
| 2.6 实验验证 | 第55-62页 |
| 2.6.1 自由曲面加工及试验台的搭建 | 第55-57页 |
| 2.6.2 实验数据处理 | 第57-62页 |
| 2.6.3 与太阳模拟器光学系统输出对比 | 第62页 |
| 2.7 本章小结 | 第62-64页 |
| 第3章 基于MONGE-AMPèRE方程自由曲面照明光学系统设计 | 第64-80页 |
| 3.1 引言 | 第64页 |
| 3.2 二维设计向三维设计过渡存在的问题及解决方法 | 第64-65页 |
| 3.3 自由曲面照明光学系统数学模型构建 | 第65-72页 |
| 3.3.1 坐标系的构建及能量守恒方程的获得 | 第65-67页 |
| 3.3.2 光源出射区域Ω_0与目标辐照区域Ω_1之间的映射关系 | 第67-69页 |
| 3.3.3 自由曲面照明光学系统数学模型 | 第69-71页 |
| 3.3.4 自由曲面照明光学系统数学模型的椭圆性 | 第71-72页 |
| 3.4 采用切比雪夫谱方法解MONGE-AMPèRE偏微分方程 | 第72-75页 |
| 3.4.1 切比雪夫点与切比雪夫网格 | 第72页 |
| 3.4.2 切比雪夫求导矩阵 | 第72-75页 |
| 3.5 仿真验证 | 第75-79页 |
| 3.5.1 光学系统以及计算初始设定 | 第75页 |
| 3.5.2 计算初值的获取 | 第75-76页 |
| 3.5.3 结果验证 | 第76-79页 |
| 3.6 本章小结 | 第79-80页 |
| 第4章 基于简化MONGE-AMPèRE方程自由曲面照明光学系统设计 | 第80-120页 |
| 4.1 引言 | 第80页 |
| 4.2 自由曲面照明光学系统本质 | 第80-81页 |
| 4.3 MONGE-AMPèRE方程与OMT问题之间的关系 | 第81-86页 |
| 4.3.1 Monge-Kantorovich Mass Transport问题 | 第81-82页 |
| 4.3.2 能量/物质守恒 | 第82页 |
| 4.3.3 Monge-Ampère方程 | 第82-83页 |
| 4.3.4 自由曲面照明光学系统的简化Monge-Ampère方程模型 | 第83-86页 |
| 4.4 傅里叶谱方法求解MONGE-AMPèRE方程 | 第86-92页 |
| 4.4.1 傅里叶谱方法简介 | 第86-88页 |
| 4.4.2 求导、积分与傅里叶谱方法 | 第88页 |
| 4.4.3 谱求导矩阵 | 第88-91页 |
| 4.4.4 利用谱求导矩阵求解Monge-Ampère方程 | 第91-92页 |
| 4.5 复杂辐照输出自由曲面照明光学系统设计 | 第92-104页 |
| 4.5.1 光学系统设置 | 第92-93页 |
| 4.5.2 设计计算 | 第93页 |
| 4.5.3 设计结果 | 第93-94页 |
| 4.5.4 自由曲面照明光学系统的构建 | 第94-96页 |
| 4.5.5 仿真分析 | 第96-97页 |
| 4.5.6 实验验证 | 第97-104页 |
| 4.6 高能量利用率自由曲面照明光学系统设计 | 第104-118页 |
| 4.6.1 自由曲面照明光学系统能量利用率分析 | 第104-105页 |
| 4.6.2 光学系统设置 | 第105-106页 |
| 4.6.3 设计计算 | 第106页 |
| 4.6.4 设计结果 | 第106-107页 |
| 4.6.5 自由曲面照明光学系统构建 | 第107-108页 |
| 4.6.6 仿真分析 | 第108-110页 |
| 4.6.7 实验验证 | 第110-118页 |
| 4.7 本章小结 | 第118-120页 |
| 第5章 总结和展望 | 第120-126页 |
| 5.1 全文总结 | 第120-123页 |
| 5.2 创新点 | 第123页 |
| 5.3 展望 | 第123-126页 |
| 参考文献 | 第126-132页 |
| 附录A 透射式自由曲面照明光学系统光源出射与目标辐照之间对应关系推导 | 第132-136页 |
| 附录B 球坐标反射式自由曲面照明光学系统光源出射与目标辐照之间映射关系推导 | 第136-140页 |
| 致谢 | 第140-142页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第142页 |
