摘要：設計一個有效的連續(xù)自由曲面,將給定的準直激光光束映射成任意模式的目標照明,仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。提出一種基于光線映射來構造連續(xù)自由曲面的方法,通過計算光源與目標區(qū)域兩者輻照度分布之間的光線映射關系,構造出光滑連續(xù)的自由曲面。對于準直輸入光束,采用最優(yōu)運輸法計算光源與目標之間的光線映射;根據(jù)折反射定律和可積條件,推導出用于求解可積映射關系和連續(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)運輸法得到的光線映射關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)自由曲面的構造。實驗表明,利用逐線積分法求解標準積分方程構造出的連續(xù)自由曲面能實現(xiàn)任意模式的目標照明,能量利用率達98.95%。結果表明,基于最優(yōu)運輸法得到的光線映射關系在自由曲面和目標平面之間的距離較大時近似可積,提供了一種有效的構造連續(xù)自由曲面的方法。