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描述 Vj2]-]Cm qI5_@[S* 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。 l)4KX{Rz{A z|<6y~5, 建立系统 TMT65X! j_j~BXhIS 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。 -'*B%yy Oz-X}eM
L|u\3.: Pz:,q~ 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。 !Hr~B.f7 z^ rf; W{*U#:Jx1 [K9l>O 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。 \h!%U*!7{ {M )Y6\v s%1 O}X$c )4toBDg"
to|O]h2*U2 z)#I"$!d
LD0x 4zm$m ;w a-\Z
p$`71w)'[ zN:VT& 分析 h-].?X,]Q F;kY5+a7~e 这个系统的点扩散函数: &z+nNkr?yN • Log (Normal PSF) $^?Mip • λ = 0.55 mm !9_HZ(W& • 0.32 waves 3rd order spherical 7;2j^qPr • EPD = 10 mm b8r?Dd"T8 • f/# = 9.68 ^<}9#q/rt 点扩散函数如下图: |A0BYzlVc Ej~vp2
sf<S#;aYqn =\"88e;b2
3"NO"+Q 系统的点扩散函数是: {E@Fk, • Log (Normal PSF) m9 o{y6_j* • λ = 0.55 mm o^&u?F9 • 1 wave 3rd order spherical GL-v</2'U • EPD = 13.31 mm 6!*be|<& • f/# = 7.27 ZVs]_`(+ 点扩散函数如下图: o$;t ^~9fQJNs
q^; SZ^yW5 6<u=hhL 演算 v[{g"C dWqKt0uh! 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: mvgsf(a*' d,8L-pT$FM
I$7|?8 #s>AiD 在这个等式中变量定义如下: e=Ko4Ao2y • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) R/ix,GC • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
kw{dvE\K • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ~"|MwR!0 • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ;)$bhNFHx • 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, ...) M15Ce)oB1( • 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) Zgy~Y0Di • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) v3O+ ;4 • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 0)F.Y,L • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 H1>~,zc>E • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) KCP$i@Pjv • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) A0X'|4I • F == focal length(焦距) G\&9.@`k • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ~wYGTm=(n PL} Wu= 比较 uPCzs$R 6$/Z.8 在下图中: 3E9 )~$ 透镜EPD=10mm M^IEu} 截止频率=184lp/mm dhrh "x_?: 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。 PWci D '! qlSI| @CO B|d-3\sn 在下面的图表中: |BGB60}]f 透镜EPD=13.31 mm <<'%2q5 截止频率=250 lp/mm X* 4C?v 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 ]2E#P.-!b %#t*3[ 'h}(> % .`p,pt; 杂散光对评价函数的影响 E' -lpE s.|OdC>U = 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 'Em3;`/C*+ JuW"4R
%_Q+@9 O06 2c)vIY 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: $8>kk )[b\wrc
68*a'0 H 48YX(HI "m#17J_ QQ:2987619807 uB=DC'lkg
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