认识和优化MTF

此示例文件已保存在OpticStudio的示例文件夹中，其目录地址为：SamplesNon-sequentialMiscellaneousMultiple mirror telescope.ZMX

惠更斯计算还有一点好处在于可以考虑多重结构（Multi-configuration）。这对于设计多镜面望远镜非常有帮助，特别是基准线很长的光学仪器系统，这种系统中主镜被拆分并相隔很长的距离。在这种情况下系统一般不会使用一个共用的入瞳，因为这样的话会使过少的光线到达主镜面导致效率很低。在这样的情况下只有使用惠更斯计算。

如果想要基于惠更斯MTF进行优化或公差分析，您可以使用操作数MTH*。

总结

调制传递函数（MTF）是光学系统设计中非常重要的指标。OpticStudio提供了几种算法来进行计算：

基于夫琅禾费衍射理论的快速傅里叶变换法是最常见的一种方法。OpticStudio计算透镜系统支持的所有空间分辨率下的MTF（虽然只显示那些目标空间频率的MTF）并将其绘制为MTF vs空间频率的曲线图。当进行优化或公差分析时，只有那些目标空间频率会被计算，对于给定精度的前提下其计算速度会比较快。如果需要的话，可以选择网格采样进行计算。

对于那些像差较大的光学系统，几何MTF会以非常快的速度计算出近似MTF。当设计处于探索阶段时，使用几何MTF是个非常好的选择，其速度和计算均方根点列图半径的速度相当。

对于不符合夫琅禾费理论的前提假设或主光线不能被追迹的系统，我们可以改用惠更斯计算，惠更斯计算MTF的结果非常准确，但唯一的缺点是计算速度相比较慢。

需要注意的是，无论采用哪种方法，MTF会随着均方根波前差接近零而接近衍射极限。因此在进行初始结构设计时，推荐您使用默认的均方根波前评价函数，在MTF图表中，系统在目标空间频率小于MTF第一个为零的极小值频率点之前，请不要以MTF作为优化目标。此外，OpticStudio中也有直接针对MTF进行优化的优化算法 —— 对比度优化（Contrast Optimization），该算法可以不受像差较大的情况下必须先对均方根波前差进行优化的限制，可直接优化得到较好的MTF值，详细内容请参阅知识库文章：Optimizing for MTF Performance using Contrast Optimization。