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描述 Lw,}wM5X &uRT/+18W3 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。 O}zHkcL ,HTwEq>-G 建立系统 }6\,kFc <Y7j' n 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。 v4s4D1} t2)uJN`a$X
yO7y`;Q(sF 9!n95 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 .O1w-,= IC'+{3.m8 3WF]%P%
4;J.$ #~nXAs]Q 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。 @[9 j!i*&
/)J]ItJlz >8I~i:hn
d.~ns4bt9 G<-KwGy,D
k1xx>=md|C H"? 5]!p
&?bsBqpN
E/oLE^yL 分析 iXo;e 这个系统的点扩散函数: pP":,8Q{ • Log (Normal PSF) i
/[{xRXiR • λ = 0.55 mm PWl;pBo • 0.32 waves 3rd order spherical ]^>Inh! • EPD = 10 mm |OF3O,5z • f/# = 9.68 "rLm)$I 点扩散函数如下图: }EwE#sZ# 1q!k#Cliu
#M!$CGi ( YQC.jnb2 系统的点扩散函数是: YU-wE';H6 • Log (Normal PSF) z_xy*Iif • λ = 0.55 mm iu=Mq|t0 • 1 wave 3rd order spherical 5l8F.LtO\ • EPD = 13.31 mm w}l^B>Zz • f/# = 7.27 rhPv{6Z|7 点扩散函数如下图: 98 R/^\ 02;'"EmP$
/r'Fq
=z jRC{8^98 演算 u->[y1JY 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: 7=fNvES2 q!0HsF
[DjlkA/Zg |+Rx) 在这个等式中变量定义如下: 2Xv}JPS2As • 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) yO7H!}y_ • 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) nw/g[/<; • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx hk5!$#^ • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); N<<wg{QO • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) <`SA>P • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) U9`Co&Z2 • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) +0[H`5-^ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 kK}?NKqT • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 TxQsi"0c • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 0N!rIz • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) &?QKWxN • F == focal length(焦距) :^?-bppYW • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) h~sTi 比较 THOYx :Nr; 在下图中: OjffN'a+N 透镜EPD=10mm \Kui`X 截止频率=184lp/mm _X?_|!;J 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 J3aom,$o 63\
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ECL{`m(#n GL0P&$h 在下面的图表中: )
4t%?wT 透镜EPD=13.31 mm fA1{-JzV<4 截止频率=250 lp/mm GK6~~ga= 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm AwuhFPG =`(W^&|
{C]tS5$Z -0`n(`2 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 D{d%*hlI 3 'HV@i)h0%V
"-:g.x*d )j}#6r 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: k&[6Ld0~56 0RSzDgX
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