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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。 Gx
72 l)-Mq@V 建立系统 O MX-_\") YKa0H%B( 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。 ;2m<CSv!D 1+7GUSIb I_q~*/<h
$@i"un; 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 @WKzX41' LA[g(i 7 Cbs5dn(Y J4YBqp 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 (7DXRcr< !7d*v3)d /(8a~f&%r HBB{m wdvLx wJlX4cT4YV _U{&@}3
qSx(X!YS pZZf[p^s| =\t /u 分析 ]/cd;u 4m-I5!=O 这个系统的点扩散函数: /1`cRyS • Log (Normal PSF) |7@O($ b • λ = 0.55 mm 0ji
q-3V) • 0.32 waves 3rd order spherical $Q+s/4\ • EPD = 10 mm -]:GL>b • f/# = 9.68 x#C@8Bxq= 点扩散函数如下图: Ay{t254/ lHB) b}7E ~LQ[4h<J ! i5F:r| F%rHU5CkV 系统的点扩散函数是: G9g6.8*& • Log (Normal PSF) +([!A6:
• λ = 0.55 mm ,1/}^f6 • 1 wave 3rd order spherical .C]cK%OO
N • EPD = 13.31 mm !SsHAE| • f/# = 7.27 :"o
o> 点扩散函数如下图: l\$+7|W rbqo"g` ug`NmIQP V,ZY*f0 演算 _;RVe"tR# Pgp {$ID 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: rp7W
}P+uU XUV!C7 Cz^Q5F` Zt E##p 在这个等式中变量定义如下: a1N!mQ^ • 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) c3
&m9zC • 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) as"N=\N • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx G&f7+e • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); $(q>mg:H • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) cyd~2\Kv~ • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) %G3sjnI;l • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) jQj,q{eA • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 iz]rFNR • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 eUO9a~< • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 3,aN8F1;C • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) xU9@$am • F == focal length(焦距) ?HHzQ4w%{ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) pz doqAVI ?PPZp6A3L= 比较 V7t!?xOL >adV(V< 在下图中: ?H R%bngK 透镜EPD=10mm /2NSZO 截止频率=184lp/mm #-cTc&$O; 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 DHfB@/q# u2sR.%2U< /owO@~G 在下面的图表中: vi {uy 透镜EPD=13.31 mm 8}BB OD 截止频率=250 lp/mm rlznwfr7+ 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm PK rek RB3 zHk% (%<' A FE m=w2 杂散光对评价函数的影响 %"Db? NO>k 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 B/eaqJ GHN3PEJ> &:#m&,tQ ;6DnId2Zh 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ]HvZ$ !E&MBAKy
CB*/ =Y
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