طراحي عدسي شكل آزاد با استفاده از حل عددي معادله ديفرانسيل مانژ-آمپر

كارشناسي ارشد

با توجه به اهميت طراحي قطعات اپتيكي شكل آزاد، همواره شاهد ارائه راهكارهاي جديد در طراحي اپتيكي شكل آزاد هستيم كه هركدام به نحوي سعي بر بهبود روش‌هاي قبلي و يا ارائه روش‌هاي جديد دارند. يكي از روش‌ها حل معادلات ديفرانسيل است. نشان داده‌شده است كه مي‌توان از طريق قانون پايستگي انرژي و با بهره‌گيري از قانون اسنل برداري به معادله ديفرانسيل درجه دوم غيرخطي مانژ- آمپر رسيد. مي‌توان از اين معادله مي‌توان در طراحي قطعات اپتيكي به‌ويژه قطعات شكل آزاد بهره برد. در اين پژوهش به دنبال طراحي عدسي شكل آزاد با كاربرد در حوزه روشنايي هستيم. اين عدسي بايد قادر باشد درخشش منبع نور موازي شده را به‌صورت الگو از پيش تعيين‌شده به صفحه هدف انتقال دهد. در اينجا محاسبات مربوط به حل عددي معادله ديفرانسيل مانژ- آمپر انجام داده شد و از اين طريق ابر نقاط سطح شكل آزاد عدسي را به دست آورديم. در ادامه با استفاده از نرم‌افزارهاي مربوطه عدسي شكل آزاد بر اساس ابر نقاط به دست آورده طراحي شد. هسته مركزي محاسبات انجام‌شده براي به دست آوردن معادله مانژ- آمپر را روش ريشه‌يابي نيوتون تشكيل مي‌دهد. با اين روش مي‌توان در چند تكرار، ابر نقاط سطح شكل آزاد عدسي را به دست آورد.

189840

دانشگاه علم و صنعت ايران

فوتونيك

دكتر محمد واحدي