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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。 4`UT_LcI Z|/):nVP7 建立系统 0iL8i#y* 6=g7|} 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。 RdDcMZ ZbrE m
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]@xXVf/ ua[\npz5 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。 /,>.${,;u ]OrFW4tiE z8!u6odu % i4pJIb 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 zh.c_>jS sy`s$Ed! BdKtpje u#,]>;
&7W6IM ^0&] .m
Y o(B8}?0! \l2 s^7G_
dJ!o/y6 L[bGO|O 分析 |pgkl` &\H5*A.HkA 这个系统的点扩散函数: u l%bo%&~
• Log (Normal PSF) L%0lX$2&\ • λ = 0.55 mm %PS-nF7v • 0.32 waves 3rd order spherical Ih7Eq/iu • EPD = 10 mm %aKkk)s • f/# = 9.68 10J*S[n1 点扩散函数如下图: 0/6&2 uqUo4z 5T
!LJ.L?9qw +)@>60y vf= 系统的点扩散函数是: nAg(lNOWN • Log (Normal PSF) DPwSg\*) • λ = 0.55 mm f3N:MH-c • 1 wave 3rd order spherical zEB1Br, • EPD = 13.31 mm U.aa iX7 • f/# = 7.27 IebS~N
E 点扩散函数如下图: r+\z0_'
w6 Wj:QC<5
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nB5[]x' UW*aSZ/? 演算 XOCau.# %5G BMMn 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: 8UIL_nPO RF J ;hh
Tv$7aVi! Fsf22 在这个等式中变量定义如下: _@N)]!\MgP • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) cDiz!n*.q • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) vb- .^l • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx \V>%yl{8 • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); B@]7eVo • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) J,O@T)S@ • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) .A\ \v6@ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) IDh`0/i] • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 sZ"U=6R • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 DANSexW • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) !XG&=Rd?
• λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) y!gM)9vq • F == focal length(焦距) @q/1m~t • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) fmJW d| X~he36-+< 比较 :BX{*P xacLlX+ 在下图中: Qcy`O
m^2 透镜EPD=10mm DOVX$N$3 截止频率=184lp/mm ~n^G<iXLp 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
<%D"eD BozK!"R_< {z /^X<T 在下面的图表中:
f_!`~`04 透镜EPD=13.31 mm ;p
5v3<PC 截止频率=250 lp/mm 66<\i ltUQ 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm o#P3lz \Byk`}
9 em[F| Kk>qgi$ 杂散光对评价函数的影响 y,?G75wij g&3#22z 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 `Kw"XGT 2A}u qaF
1MI7l)D? TucAs0-bF 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: B21AcE @JEmybu
KVM@//:{
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