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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。 %T:~N<8) #KA,=J 建立系统 Xo[={2_ n W2[x; 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。 YJZViic
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8 VMe#41 K07b#`NF6 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。 N*.JQvbnr #R&Dgt
aa!o::; |G.|ocj; 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。 s;-(dQ{O ~9.0:Fm< Y\!* c=@k gC-3ghmgS
`Q d_Gu,M Gi})*U]P|
mSSDV0Pfn CR$\$-
<ptZY.8N JTuU}nm+ 分析 E?>
ERO3 uY]nqb 这个系统的点扩散函数: .
IBy' • Log (Normal PSF) @y,pfWh` • λ = 0.55 mm $ZSjq • 0.32 waves 3rd order spherical Q[t|+RNKv2 • EPD = 10 mm >3R)&N • f/# = 9.68 n_[;2XQQ 点扩散函数如下图: !Yx9=>R Hk'D@(hS
4(5NHsvp OQt_nb#z`{ $RxS<_tj 系统的点扩散函数是: if6/ +7 • Log (Normal PSF) m44Ab6gpsb • λ = 0.55 mm @.Pd3CB0 • 1 wave 3rd order spherical <-xI!o"} • EPD = 13.31 mm |l)z^V! • f/# = 7.27 0fhz7\a^_< 点扩散函数如下图: w'NL\> QXTl'.SfF
y; LL^:rq df}DJB 演算 n&V \s0 .(T*mk*> 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: BeAkG_uG &rY73qfP'
SGi(Zkc N?]HWP^pg 在这个等式中变量定义如下: %fY\vd2 • 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) '1|FqQ\. • 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) (~6oA f • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 8KH|:>s= • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); |KF_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, ...) &z!yY^g
• 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) L1'R6W~%dN • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ~ ;CnwG
• if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 '6Lw<#It • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ~\;s}Fv. • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) koQ\]t'*As • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) {9>LF • F == focal length(焦距) R(jp • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) O}Y& @V%4k kzq3-NTV 比较 Uy$1X -:mT8'.F- 在下图中: WvV!F?uqZ 透镜EPD=10mm -\ {.]KL 截止频率=184lp/mm QrmiQ]d*p 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。 v(5zSo :Fe}.* t NGsG4y^g?z 在下面的图表中: WX@a2c.' 透镜EPD=13.31 mm S6~&g|T, 截止频率=250 lp/mm i7N|p9O. 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 g<ZB9;FX % KmUH([# {ek axSR Y
6B7qp 杂散光对评价函数的影响 A.`)
0dV -M{.KqyW 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 AXK6AZjX (e,5
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v[P
$c$Xi :=CRsQAn 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: bq+Q$#F2X ^5{M@o
Ft} h&aYP
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