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描述 Kla'lCZ 7*
yzEM
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。 .!f$
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WU
quN 建立系统 Y~L2 (Tn- >).AO
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。 |y 0(Q V
<kGU,@6PF
 _a6[{_Pc Z Uox Mm
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。 77\] B BI3@|,._N  bY Ey<7)x H5Z$*4%G [H 6hyG~ 光源是一个44*44格的相干光，类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波，波长为0.55 μm，功率为一个单位。 %Z) :>'
L3@82yPo!
 fh](K'P#^
d@5[B0eH
 W3MU1gl6k{
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E`?3PA8
 V:VO[e<e #vti+A~n,4 分析 +VO-oFE | 这个系统的点扩散函数： gk"$,\DI • Log (Normal PSF) :I+Gu*0WD • λ = 0.55 mm I@yCTl uV$ • 0.32 waves 3rd order spherical Qa-K$dm% • EPD = 10 mm XCU7x i $d • f/# = 9.68 _$
+^q- 点扩散函数如下图： M<kj_.
7Rd'm'l)
 KX'{[7}m' 6)Y.7 XR 系统的点扩散函数是： n:yTeZ=-s4 • Log (Normal PSF) vb<o i&X • λ = 0.55 mm 23N w!6S • 1 wave 3rd order spherical 8W,Jh8N6 • EPD = 13.31 mm nV -mPyfL8 • f/# = 7.27 u~WVGjoQ 点扩散函数如下图： C|}iCB
p<,*3h uj
 (9Ux{@$o[ m i,E- 演算 L"o>wYx 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： B9NWW6S
ih IVUu-M
 {L/ tst#C
|mGFts}0o' 在这个等式中变量定义如下： qI#;j%V • 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） 0n;<
ge&~R • 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） E5I"%9X0H • Δx == pixel size in lens units（透镜的像素大小单位）= 2w/Nx `w.n]TR • Nf == number of pixels in the transform grid（在转换网格中的像素数）; %oZ6l* • 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, ...) 0K`#>}W #X • 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） n1ly
y0%u • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128（如果Nx=127，FRED就将Nf 设置为128） E4|jOz^j4\ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 W4pL ,(S • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 Xq_5Qv • Δf == pixel size in 1/lens units （1个透镜单元的像素大小）= 1/(Nf*Dx) ]n_
k` • λ == wavelength in lens units（透镜单元的波长） k <=//r • F == focal length（焦距） }o(zj=7 • D == entrance pupil diameter（入瞳直径） Ju96#v+: 比较 /s@o Z{h 在下图中： VUPXO 透镜EPD=10mm zNxW'?0Z? 截止频率=184lp/mm 8<8:+M} 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。 mH%yGBp_
dQV;3^iUY
 UNom- b:l P%|7 在下面的图表中： QdL`| 透镜EPD=13.31 mm &PYK8}pBk3 截止频率=250 lp/mm W6? pswQ 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 S ?{#r
*AO,^R&e.
 *>|gxM8 gQ'zW 增加第一表面的BTDF函数，TIS=0.27，表面粗糙度为：90埃 9 7GV2]-M
&O9 |#YUq
 gl\\+VyU jc uB 则可以看到表面粗糙对MTF的影响： %E#s\B,w i~I%D%; 
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