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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。 \S#![NC >{h/4T@ 建立系统 I!p[:.t7 covK6SH 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。 $=!_ !tr rV/! VJ6x dJ,,yA* G$iC@,/ 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。 $0~_)$i: 8Vm)jnM ?h-:,icR hRktvO)K 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。 3AC/;WB9 Z&Z=24q_ &(X-b"2 s+]6X*) )WF*fcx{ U NescZ ^s3 SzB@ fJOA5( X=X zqGo7;;# 分析 idP2G|Z .^FdO$" 这个系统的点扩散函数: Pu0O6@Rg • Log (Normal PSF) `^CIOCK% • λ = 0.55 mm /: }"Z b • 0.32 waves 3rd order spherical )tR@\G >% • EPD = 10 mm @]:GTrs • f/# = 9.68 e_t""h4D
点扩散函数如下图: \oV g(J&o j?oh~7Ki `Ct fe8 :)Z.! ~*^aCuq\ 系统的点扩散函数是: +FlO_=Bu • Log (Normal PSF) 0r'<aA`=I • λ = 0.55 mm
T.#Vma • 1 wave 3rd order spherical
<sC. • EPD = 13.31 mm De:| T8& • f/# = 7.27 UNKr
FYl 点扩散函数如下图: "midC(rTm ZE0D= ^@n?& bZzB\FB~ 演算 LIMPW w g xa|/P#q 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: w4\g]\ j21nh >d ,7w[r<7 KMogwulG 在这个等式中变量定义如下: t73" d#+ • 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) -_"6jU • 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) je^=g nq • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx "1%YtV5R{ • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); OykYXFv* • 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, ...) s^Rig[ • 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) ?'r=>'6D • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 4n,>EA85 • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ya0D50m • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 We*&\e+"T • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) zTvGku[3 • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) z~O:w'(g • F == focal length(焦距) qA5PIEvdq • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) sAfNu~d Y>2kOE 比较 s'yT}XQ;r ;7w4BJcq'] 在下图中: ,f?+QV\T. 透镜EPD=10mm S[5e,Ew 截止频率=184lp/mm /D&7 \3} 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。 =& =#G3f wwD?i.3 Rx%SeM2 在下面的图表中: TuX9:Q 透镜EPD=13.31 mm {m7>9{` 截止频率=250 lp/mm we;QrS(Hi 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 <maYS2 6y+}=)J :FqHMN &R;Cm]jt 杂散光对评价函数的影响 8|Vm6*TY&p EX9os 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 0s'H(qE,_ @Rp#*{ MiB}10
Tq*K
=^ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: c6_i~0W56 \:@yfI@ -N~eb^3[c
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