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描述 XjN4EDi+E i{6&/TBnr 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。 >Q /;0>V Ur])*# 建立系统 w7@`:W ?62Im^1/ 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。 T aS1%( ;?/5Mr o.ZR5 `. `<nxXsLe 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。 Lk !)G'42 3>h2W (mIjG)4t DquLr+s~ 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。 wtYgHC}X qofAA!3z }b\hRy~=r |SOLC VM%g QOo< =@!t/LR7kg i#la'ICwJ OIPY,cj~ VL*KBJ , -Hj 分析 8s)b[Z5 zFjz%:0 这个系统的点扩散函数: K83'`W^ • Log (Normal PSF) PLkS-B • λ = 0.55 mm T`E0_ZU; • 0.32 waves 3rd order spherical i% 1UUI(W • EPD = 10 mm /
dJz?0 • f/# = 9.68 ?y?9;; 点扩散函数如下图: yh
E% X KUJ Lx v.|#^A?Qx )k Wxp w1tM !4r 系统的点扩散函数是: /wLBmh1" • Log (Normal PSF) `E$vWZq} • λ = 0.55 mm TLsF c^X • 1 wave 3rd order spherical ;z4J)qw • EPD = 13.31 mm PZ|I3z • f/# = 7.27 LTe ({6l0 点扩散函数如下图: }&vD(hX T_D3WHp r]!#v{#. *:n7B\. 演算 c -k3<|H` y^C5_w(^jZ 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: ]AYP\\Xi A`uHZCwJ5 rn|]-^ku/ !i torSl 在这个等式中变量定义如下: K) }1; • 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) O.+J%], • 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) ?z.?(xZ 6 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx #KiJ{w' • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Z{B
e • 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, ...) w x]?D%l • 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) E4% -*n • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) a<&K^M& • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 KM;H '~PZi • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 Rt?CE jy • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ~LuGfPO^ • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) f- XUto • F == focal length(焦距) RxqNgun@ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) v7"VH90`! /Z6lnm7wJ 比较 N)"8CvQL tBGLEeL/. 在下图中: bJIYe ld 透镜EPD=10mm ~pZ0B#K
J 截止频率=184lp/mm ,,uhEoH 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。
'6M6e( WJD2(el YIRe__7-NU 在下面的图表中: &ww-t.. 透镜EPD=13.31 mm 'd~(=6J 截止频率=250 lp/mm 5.\p]>|G1 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 U,WMP<5& HF*0 NfClR HpVc tM]Gu?6 杂散光对评价函数的影响 ,cNe-KJk D>y5&` 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 h\[@J rDa zwV!6xG m538p.(LIR iHhdoY[] 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ]owgsR 6B8!}6Ojc j;`pAN('
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