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FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 xg*\j)_} ]{q-Y<{" 建立系统 9b"}CEw ej)BR'* 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 :pL1F)-* $9LGdKZ_D &etL&s v e
_SoM!; 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 yBXkN&1=%; F``EARG)iu '7RR2f>V nm{'HH-4 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 kx;xO>dC sK"" E.zYi7YUKK K#m\qitb n',9#I(!L {Oc?C:aI= IL8'{<lM \S|VkPv |g: '')>[ z<3}TD 分析 Kd AR)EU> =DmPPl{ 这个系统的点扩散函数: )sY$\^'WY • Log (Normal PSF) EA%#/n • λ = 0.55 mm ^6N3n kyZ • 0.32 waves 3rd order spherical vJ# rW8y • EPD = 10 mm FEm1^X#] • f/# = 9.68 j:de}!wc 点扩散函数如下图: ~8Dd<4?F] z Et6 3Aqe;Wf9%+ fmZzBZ_ #V(Hk ) 系统的点扩散函数是: eJVOVPg<, • Log (Normal PSF) N~Sue • λ = 0.55 mm #C=L^cSx( • 1 wave 3rd order spherical VfE^g\Ia • EPD = 13.31 mm Zo}\gg3 • f/# = 7.27 Ue>A 点扩散函数如下图: 8+g|>{Vov nCSd:1DY pO 7{3% bCY^.S- 演算 2jrX +"N<- 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: r,Y/4(.c7U ;|2;kvf"w ,Rr&. b/D9P~cE 在这个等式中变量定义如下: NZw[.s>n
• Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Vqv2F @. • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) Jb)eC?6O • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx yW6[Fpw • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Sj]T{3mi • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) ui#1 +p3G • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) yrK--C8 • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) Ik@Q@ T" • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 6&xW9' 6b: • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 Jj^<:t5{rN • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 5sV/N] ! • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) Ph7(JV{ • F == focal length(焦距) T$8$9D_u • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) "`1of8$X7 e&a[k 比较 [2H(yLw O WHD/s 在下图中: [0,q7d?" 透镜EPD=10mm #*;fQ&p 截止频率=184lp/mm ` $x#_-Hn 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
y8(?:#ZC w$_'xX( uK&wS#uY 在下面的图表中: A](}"Pi!n 透镜EPD=13.31 mm 'm p{O 截止频率=250 lp/mm dW=D] 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm |{|r?3 Zn*CJNB <0,ah4C J'Mgj$T $ 杂散光对评价函数的影响 ^>R| R1& KlX |PQ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 S
bqM=I+ a518N*]j |9i/)LRXe uRq#pYn@ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: DSG +TA" 2.L6]^N p( nR |LV'(
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