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描述 z&,sm5Lb n9!3h ?,g 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。 ]_8I_VcQ [_b='/8 建立系统 JSK5x(GlH 4ZpF1Zc4B 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。 bGc|SF<V e~]e9-L>I g8A{aHb1} >[4|6k|\x 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。 _C=[bI@ BrMp_M 5G;^OI!g XYF~Q9~ 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。 ]},Q`n>$ kTc5KHJ7 s
FYJQ90it <SdJM1%Qo {0WIDD {<[tYZmj. <D;Q8 Prz+kPP f?^Oy!1] h=r<
B\Pa 分析 *1S.9L X]U"ru{1q 这个系统的点扩散函数: JD`;,Md • Log (Normal PSF) ?V:]u3 • λ = 0.55 mm [3sxzU!t~ • 0.32 waves 3rd order spherical A<X :K
nl • EPD = 10 mm dQ`ZrWd_U • f/# = 9.68 !_H8Q}a 点扩散函数如下图: NG!cEo:2aa r9a!,^}F | 4oM+n;Y ::Q); ?WtG|w 系统的点扩散函数是: XAxI?y[c • Log (Normal PSF) hIo S#] • λ = 0.55 mm c$<O0dI • 1 wave 3rd order spherical (VPM>ndkw • EPD = 13.31 mm V -4*nV • f/# = 7.27 IH5} Az 点扩散函数如下图: xgqv2s>L akc"}+-oX r]O@HVbt$ Dw/Gha/ 演算 <Bb<?7q$ld w$[Ds 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: `NWgETf^# +;wqX]SD & ^r$iN %&~ Nk7e iQ 在这个等式中变量定义如下: SAE'?_ • 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) vV\F^ • 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) &Bz7fKCo • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx &J/4J • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ctUF/[_w; • 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, ...) KkL:p?@n • 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) Kg TGxCH • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) eo*u(@ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 .m]=JC5' • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 _QMHPRELk • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) e(; `9T • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) V3A>Ag+^~ • F == focal length(焦距) &c<}++'h • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 5ih"Nds[H Z(k\J|&9C 比较 c<h!QnJ L^ #< HQ 在下图中: 51ajE2+X& 透镜EPD=10mm HLoQ}oK|K 截止频率=184lp/mm m!#)JFe67 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。 W]yClx \ 78a-3){ ldCKSWIi- 在下面的图表中: F@K*T2uh 透镜EPD=13.31 mm gR-Qj 截止频率=250 lp/mm s{z~Axup- 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 igj={==m _+Jf.n20 ]zvVY:v 4I#eC#" 杂散光对评价函数的影响 ;&W; MCi` TXr 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 :Hf0Qx6 <h@z=ijN Y0X"Zw ^QXw[th!d
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: \Sw+]pr~ HL(U~Q6JQ x'M^4{4[
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