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描述 LHU^%;L uN20sD} 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。 '#gd19# l4?o0;:) 建立系统 Ex9%i9H ,o7aIg&_H 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。 :L#t?~ (G $nN*rlu
OY7\*wc: 6*cG>I.Z 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 opxVxjTT# sc'QNhrW
&SfJwdG*= BTjfzfO" 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 \9;u.&$mNB :W(3<D7\ vKN"o* q RFd.L@-]
)j(13faW| yE[ -@3v
: Y/i%#*1 9 X}F{!p~1
#mwV66'H l0AgW_T 分析 zJJ
KLr; |P7c { 这个系统的点扩散函数: d!kiWmw, • Log (Normal PSF) &}wrN(?w • λ = 0.55 mm \~!9T5/* • 0.32 waves 3rd order spherical RB<LZHZI • EPD = 10 mm T)wc{C9w • f/# = 9.68 ?Q1(L$-= 点扩散函数如下图: UH/) 4Wg b:3n)-V{ u
hgMh]4wN* _h>S7-X hFl$u8KV 系统的点扩散函数是: 3|zqEGT* • Log (Normal PSF) 6Ug(J$Ouh • λ = 0.55 mm {o"X8 • 1 wave 3rd order spherical N"MK 0k • EPD = 13.31 mm cAq>|^f0a • f/# = 7.27 nB"r<?n< 点扩散函数如下图: {wMw$Fvf #PUvrA2Zl
Kn3qq & V:q}Q 演算 tu\;I{h=0 D>M
a3g 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: {[WEA^C~Q la#f,C3_
<,p|3p3 (7BG~T 在这个等式中变量定义如下: >m='#x0>Y • 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) L6`(YX.: • 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) yoa"21E$ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 3a PCi>i!_ • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Jj+|>(P • 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, ...) usEdp • 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) cF!ygz// • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) Nq'Cuwsp • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 h(]aP<49L • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 2[f8"'lUQ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) H59}d
oKH • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) +c4]}9f! • F == focal length(焦距) y<mmv~= • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) }~pT
saw BwtjTwd 比较
O\y#|=d 1}+lL)-! 在下图中: \GYh"5 透镜EPD=10mm g a|RW0 截止频率=184lp/mm Eukj2a 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。 ol]"r5#Q_H 's]I:06A A41*4!L= 在下面的图表中: OZ 4uk.) 透镜EPD=13.31 mm SKf9
yS# 截止频率=250 lp/mm SrGX4 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 3vRRL fwaq Uywi,9f =d>^q7s 杂散光对评价函数的影响 *Pj[r t.wB\Kmt\ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 vi?{H*H4c 9sYN7x
o,l 3j|1 u,AZMjlF 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: [1{#a {4 ZL[~[
 mlC_E)Ed5
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