摘要：設(shè)計(jì)一個(gè)有效的連續(xù)自由曲面,將給定的準(zhǔn)直激光光束映射成任意模式的目標(biāo)照明,仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題。提出一種基于光線映射來構(gòu)造連續(xù)自由曲面的方法,通過計(jì)算光源與目標(biāo)區(qū)域兩者輻照度分布之間的光線映射關(guān)系,構(gòu)造出光滑連續(xù)的自由曲面。對于準(zhǔn)直輸入光束,采用最優(yōu)運(yùn)輸法計(jì)算光源與目標(biāo)之間的光線映射;根據(jù)折反射定律和可積條件,推導(dǎo)出用于求解可積映射關(guān)系和連續(xù)自由曲面的一般條件;證明在小角度近似的情況下,基于最優(yōu)運(yùn)輸法得到的光線映射關(guān)系可以滿足可積條件;通過逐線積分法求解出滿足一定邊界條件的線性平流方程,從而完成連續(xù)自由曲面的構(gòu)造。實(shí)驗(yàn)表明,利用逐線積分法求解標(biāo)準(zhǔn)積分方程構(gòu)造出的連續(xù)自由曲面能實(shí)現(xiàn)任意模式的目標(biāo)照明,能量利用率達(dá)98.95%。結(jié)果表明,基于最優(yōu)運(yùn)輸法得到的光線映射關(guān)系在自由曲面和目標(biāo)平面之間的距離較大時(shí)近似可積,提供了一種有效的構(gòu)造連續(xù)自由曲面的方法。