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描述 Dco3`4pl kS62]v] 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。 lm8<0*;, Rhzcm`" 建立系统 T5eJIc3a" .2
}5Dc,eR 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。 x75 3o\u! v*&WqVg xJ^pqb V^kl_!@ 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。 YR"IPyj |!cM_& T,uJO< )U+&XjK 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。 `08}y*E B/K{sI 3uuB/8
-+n?Q; 6C- !^8[f *#Iqz9X.Y3 \4|osZ0y Ym
wb2]M pAH9 {^@qfkZz^ 分析
WYW@%t Fv3:J~Yf 这个系统的点扩散函数: +ooQ-Gh • Log (Normal PSF) yb-/_{Y • λ = 0.55 mm xeSv+I-b • 0.32 waves 3rd order spherical TnLblkX • EPD = 10 mm 78O5$?b;# • f/# = 9.68 eB5<N?;s 点扩散函数如下图: VMW<?V
2Z QD^"cPC)mM k(wJ6pc ~!ICBF~j ^" 4u1 系统的点扩散函数是: u`wT_?%w • Log (Normal PSF) PF]Vt • λ = 0.55 mm C-;}a%c" • 1 wave 3rd order spherical ;Rd\yAG • EPD = 13.31 mm pjNH0mZ • f/# = 7.27 6'JP%~QlS 点扩散函数如下图: 2"B3Q:0he| Ts3(,Y `bEum3l\6] !gG\jC~n 演算 Kvh6D" K9Bi2/N 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: LJBDB6 mG+hLRTXP } bEu+bZ Zq>}SR 在这个等式中变量定义如下: k?'PCV • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) >Av%[G5=h# • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) Lz;E/a}s • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx -O>*`
O>M • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Zbjj>*2%^ • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) ;@I}eZ,f$ • 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) 21G:!t4/?n • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) QLAyX*%B • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 M^~ • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 XrQS?D` • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 2`w\<h
• λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) oxL4* bqZ • F == focal length(焦距) O7\)C]A • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) pd
X"M> a3oSSkT 比较 /pDI
\] IXmO1*o@ 在下图中: X5eTj 透镜EPD=10mm 5zsXqBG 截止频率=184lp/mm $;t#pN/` 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 !;YQQ<D Zc57] ~ "rIBy 在下面的图表中: {cBLm/C 透镜EPD=13.31 mm hX@.k|Yd 截止频率=250 lp/mm wq"AW yu 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm =m=utd8 #]5|Qhrr+ Ig6>+Mw "RJf2~(ZX 杂散光对评价函数的影响 CQNt uH-*`* 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 Ctxx.MM v]HiG_C `g iCytv 1f1J'du 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: c/57_fOK weiqt
*,8 W[3)B(Vq<E IK-E{,iKc ?$^qcpJCp QQ:2987619807 4GRmo"S
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