|
|
描述 m2$Qp{C6H
FRED可以计算一个给定系统的MTF，本教程解释了如何来实现这个功能。 pI|H9
GT"gB$Mh 建立系统 *b0f)y3RV d4zqLD $A
这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜，将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜，参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10，该透镜的像平面位于近轴焦点处。 j;']L}R
<+c6CM$#}V
 .A gD`wba _ mw(~r8R 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。 ^ g56:j~? )FrXD 3 p  c }>p" _=ee Z4f 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。 x
p#+{} Ll L8Q  2x7%6'
` cgS yRD]
 G _]
(7
E|Lv_4lb=
 !mX 2
lU<n Wf
 {6yi D
\;>idbV 分析 'nM)=
EI29; 这个系统的点扩散函数： [=Yfdh
M8S • Log (Normal PSF) x-_!I>l& • λ = 0.55 mm G*|2qX"o • 0.32 waves 3rd order spherical Qx mVImn" • EPD = 10 mm sc!
e$@U • f/# = 9.68 e_BOzN~c 点扩散函数如下图： <eq 93
g [P 8
 :hp=>^$Y P2`!)teN N*Owfr1 N 系统的点扩散函数是： In)#`E` g. • Log (Normal PSF) "yI)F~ A • λ = 0.55 mm .TURS • 1 wave 3rd order spherical @])qw_ • EPD = 13.31 mm oh5 fNx • f/# = 7.27 b7/1 ] 点扩散函数如下图： LV& tu7c 10JxfDceD
 ~T')s-,l,:
or u.a 演算 m#'2
3
K@6tI~un 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： XY5I5H_U bQ=R,
 =J,aB p
mB$r>G/' 在这个等式中变量定义如下： :CN,I!: • 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） /._wXH • 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） %cD7}o:u • Δx == pixel size in lens units（透镜的像素大小单位）= 2w/Nx AR?J[e • Nf == number of pixels in the transform grid（在转换网格中的像素数）; oU m"qt_ • 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, ...) Xv'M\T}6C+ • 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）
?R0s Y
?u • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128（如果Nx=127，FRED就将Nf 设置为128） M[0@3"}} • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 aT#R#7<Eg • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 H;<hmbN?d • Δf == pixel size in 1/lens units （1个透镜单元的像素大小）= 1/(Nf*Dx) [KR` %fD0 • λ == wavelength in lens units（透镜单元的波长） "6n~, $ • F == focal length（焦距） ~_SV `io • D == entrance pupil diameter（入瞳直径） KX9+*YY,
?0+D1w 比较 it M6S$
6tM CpSJ 在下图中： #5T+P8 透镜EPD=10mm )L`0VTw'M 截止频率=184lp/mm !h2ZrT9
_ 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。
;KmSz 1A QhK ]>d.  R\+p`n $ 在下面的图表中： Hq^ sU% 透镜EPD=13.31 mm U ]fE(mpI9 截止频率=250 lp/mm R{3f5**0 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 i
4eb\j &|H?J,>  `jJ5us
S
1|[}nY P
杂散光对评价函数的影响 $CO^dFf KLs%{'[7: 增加第一表面的BTDF函数，TIS=0.27，表面粗糙度为：90埃 5A /G?
?G1-X~ Z8
 u|=_!$8 ZYrXa v< 则可以看到表面粗糙对MTF的影响： rU5gQq;
B[ Uvj~g
|
