|
|
描述 @i j8AGE:
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。 AZj `o
U<pG P 建立系统 [lU0TDq # NoY}*
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。 3SI~?&HU!/
xSf&*wLE
 "8 .to=Lx pBZf=!+E 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。 : ~R Y A:-M RhE9X  z:
;ZPSn +vDED OS1 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。 "k ;j@ Bq l 5=p  cC4 2b2+
8C[W;& Y=
 he
vM'"|4
Gp l
 =\QKzQ'BC
+i\ +bR
 kVqRl%/3Tb
}L!%^siG_ 分析 5W Z9z-6
We8n20w f< 这个系统的点扩散函数： %(P\"hE' • Log (Normal PSF) 71RG1, • λ = 0.55 mm M0B6v} ^H • 0.32 waves 3rd order spherical ?k 4|;DD • EPD = 10 mm ,k9@%{4 l • f/# = 9.68 2 cB){.E 点扩散函数如下图： B#A
.-nb
7U3b YU~;
 Juhi#&`T v^;p]_c~2 J{69iQ 系统的点扩散函数是： |}?o=bO • Log (Normal PSF) Lddk:u&J • λ = 0.55 mm kPuI'EPK • 1 wave 3rd order spherical 5z T~/6-( • EPD = 13.31 mm v M lT • f/# = 7.27 G*`H2-, 点扩散函数如下图： TJ5g? #Wul ^xNs^wC.
 "3?N * ,U_
].!^BYNht 演算 ?*nFz0cs^
US.7:S-r" 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： xn &$qLB en5sqKqh+
 >RTmfV
ZaZm$.s n 在这个等式中变量定义如下： @[2Go}VF • 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） d3IMQ_k • 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） p`PBPlUn • Δx == pixel size in lens units（透镜的像素大小单位）= 2w/Nx `\pv^#5HV9 • Nf == number of pixels in the transform grid（在转换网格中的像素数）; Dp8`O4YC • 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, ...) Cj +{%^# • 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） /A4^l]H;+3 • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128（如果Nx=127，FRED就将Nf 设置为128） {,9^k'9 • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 $;V?xZm[ • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 c1wP/?|.> • Δf == pixel size in 1/lens units （1个透镜单元的像素大小）= 1/(Nf*Dx) 1Z$` }a • λ == wavelength in lens units（透镜单元的波长） \ y^Ho1Fj • F == focal length（焦距） Ch;wvoy • D == entrance pupil diameter（入瞳直径） >QcIrq%=
MT3TWWtZ: 比较 ^'Z ?BK
$oo`]R_ 在下图中： Hf#VW ^ 透镜EPD=10mm J}{a&3@Hm 截止频率=184lp/mm 2C & G' @> 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。 Nr(t 5TP^ h,palP6^  w y\0o 在下面的图表中： er%D`VHe 透镜EPD=13.31 mm - Mubq 截止频率=250 lp/mm 3+uCTn0% 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 w Jr5[p*M P\ nz;}nv  d'okXCG
m) - D rbE
杂散光对评价函数的影响 [d3i _^\ ^{m&2l&87 增加第一表面的BTDF函数，TIS=0.27，表面粗糙度为：90埃 pVa9g)+z}
b<]Ae!I'
 })#SjFq<V fK?/o]vq 则可以看到表面粗糙对MTF的影响： c(j|xQ\pE
Af`qe+0E
|
