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描述 JR'Q Th:z dUOjPq97 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。 4UC/pGZY =n9adq
建立系统 !+9H=u i+Ob1B@w 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。 mL18FR N n?!.r
c <MA!?7Z| `Ft`8=( 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。 )8st
Rj+}L ~" e%(zjCA :v1'(A1t 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。 8T$:^HW D#W{:_f V\!FD5% <)?H98S ?n\~&n'C .Z'CqBr[: }@!d(U* q6\z]8) (@uQ>dR: )&se/x+ 分析 H Y.,f_m onG,N1`+ 这个系统的点扩散函数: ogip#$A}3 • Log (Normal PSF) 7&'^H8V • λ = 0.55 mm W(~G^Xu • 0.32 waves 3rd order spherical i ,4 • EPD = 10 mm }Jh!B| • f/# = 9.68 +qD4`aI 点扩散函数如下图: gigDrf} _o' jy^ B/i,QBPF] JEU?@J71O e>uV8!u 系统的点扩散函数是: [^1;8Tbk • Log (Normal PSF) cV&(L]k>` • λ = 0.55 mm |X~T</{8i • 1 wave 3rd order spherical \P&'4y~PL • EPD = 13.31 mm *ZKfyn$+~ • f/# = 7.27 b0m1O.&I_ 点扩散函数如下图: q<,?:g$k nU[ROy5 vh
KA8vr =QRLKo#_ 演算 kS/Zb3 8^c|9ow 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: 5p
U(A6RtS fHlmy[V+M 3M+hjc. 3/}=x<ui
在这个等式中变量定义如下: XHlPjw • 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) 9i,QCA • 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) ]1abz: • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx r,[vXxMy(; • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 6LNm>O • 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, ...) JAmv 7GL'6 • 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) k{y@&QNj • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ToDNBt.u{+ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 P[#V{%f*5 • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 '#u|RsZ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ~Jmn?9 3 • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) qJ5Y}/r • F == focal length(焦距) Z^>3}\_v • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ]Ol@^$8} 9t7_7{Q+; 比较 VSms hld -;Cl0O% 在下图中: kpxd+w 透镜EPD=10mm E-.M+[ 截止频率=184lp/mm eu^z&R!um 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。 ~iEH?J%i1r 4=*VXM/ 5c3)p^]g 在下面的图表中: N}>`Xm5' 透镜EPD=13.31 mm )Qp?N<&' 截止频率=250 lp/mm _d %H;<_ 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 > 9 i @W@M {xr4CDP #RlI([f|& v)okVyv 杂散光对评价函数的影响 3MNo&0M9 .OX.z~":y 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
\AoM'+ xh_6@}D2J +\\,FO_ |v[{k>7f 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: xwTN\7f> |a3)U%rUEQ 3xp%o5K D!TS/J1S;u ]\sBl QQ:2987619807 Ia0.I " ,
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