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描述 ELrsx{p: MUOa@O, 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。 Z UKf`m[ 5tJ,7Y' 建立系统 jA".r'D% pY4}>ju(g 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。 KKA~#iCk &1%q"\VI
z"D.Bm~ ] u4z&!MT} 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。 =_j vk. l1ZY1#%j NmK8<9`u gOgps: 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。 3mPjpm \
w3]5gJZ Ehzo05/! zYXV;
*5bLe'^\|K r&-m=Kk$
'|;X0fD R.7 :3h
7+./zN /iG*)6*^k 分析 B?VhIP e dEBcfya 这个系统的点扩散函数: XdH\OJ • Log (Normal PSF) rt
JtK6t • λ = 0.55 mm ]weoTn: • 0.32 waves 3rd order spherical I ZQHu h • EPD = 10 mm :Hxv6 • f/# = 9.68 !w
BJ,&E 点扩散函数如下图: c1X1+b, JNcYJ[wqv
d[rv1s>i XMG]Wf^%\< 3D?sL!W 系统的点扩散函数是: UH7jP#W%= • Log (Normal PSF) R_=6GZH$G • λ = 0.55 mm 2Sm}On • 1 wave 3rd order spherical V I%
6.6D • EPD = 13.31 mm r1RG TEkD • f/# = 7.27 !3T&4t 点扩散函数如下图: mf'V) h gJ[LU| >
6q
2_WX -G6U$ 演算 \"hJCP?, ;c$ J=h] 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: {v3P9s( e%W$*f
QeF3qXI yA47"R 在这个等式中变量定义如下: 4&l10fR5 • 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) Q_l'o3 • 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) :1Sl"?xU • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx }1IpON
• Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); [9:9Ql_h • 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, ...) $.]l!cmi%Q • 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) Ar~"R4! • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) E!S 78z: • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 F-6c_! • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 vm>b m • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ?6'rBH/w • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) [=~ pe|8: • F == focal length(焦距) $ImrOf^qt • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) qe5feky V^;jJ'] 比较 Z1"v}g 6-O_\Cq8 在下图中: Dd`Mv$*d8 透镜EPD=10mm ~Jf{4*>y 截止频率=184lp/mm 43=,yz2Ef 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。 m8.U &0 y+7PwBo%e L@fY$Rw 在下面的图表中: ?,/U^rf^4 透镜EPD=13.31 mm ElUEteZ 截止频率=250 lp/mm Ha)ANAD 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm TsTPj8GAl[ "yW:\ T1H"\+ tsk)zP,< 杂散光对评价函数的影响 [n}T|< Pi|o` d 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 4!KoFoZt* q:g2Zc'Y~W
W6Y@U$P#G CD8}I85K 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: t%8d-+$ X]'7Ov
%Rsp;1Z G$sA`<< YID4w7| QQ:2987619807 9YBv|A
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