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描述 e?*Teb?R bS954d/ 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。 V*@Y9G B&0W P5OF 建立系统 -5ZmIlL.S $CX3P)%
` 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 =6"5kz10 qMA-#
P".IW.^kk~ kfT*G
+l] 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 2CneRKQy Pnm$g;`P ,sL%Ykr 2lOUNx Q$ 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。 pRL:,q\ n+te5_F /kg#i&bP~ Hbd>sS
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S js@L%1r#L
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:zLf~W |5O>7~Tp 分析 f5FEHyj| .g\Oj0Cbxh 这个系统的点扩散函数: D&D6!jz • Log (Normal PSF) 5)eM0,: • λ = 0.55 mm DL1nD5 • 0.32 waves 3rd order spherical kLZVTVSJt • EPD = 10 mm $Th)z}A}EA • f/# = 9.68 +>K&zS 点扩散函数如下图: >X'-J{4R J{Kw@_ypP
nReld
:#T 3?I! qqf*g=f 系统的点扩散函数是: ||awNSt • Log (Normal PSF) n$r`s`} • λ = 0.55 mm #?jsC) • 1 wave 3rd order spherical z+{qQ! • EPD = 13.31 mm ._^ne=Lx • f/# = 7.27 ( I#6!Yt9J 点扩散函数如下图: 3Z=yCec] ?X@[ibH6
'5De1K.\` AJxN9[Z!N 演算 F}ATY! _lwKa,} 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: bS r"k NimgU Fa
9n{Y6I
x: ]0ErT9 在这个等式中变量定义如下: Vb\g49\o/ • 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) OB$Jv<C@ • 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) 4oiE@y&{4 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx &um++
\ • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); a(]&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, ...) ": M]3. • 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) $sda'L5^p • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) sA|SOAn • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 fJc( • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ;'8P/a$ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) phjM(lmCo • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) BoYY^ih • F == focal length(焦距) {/,(F^T>2 • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) +u0of^}= xsj,l@Ey 比较 ]$r]GVeN}H nLz;L r! 在下图中: F{E@snc 透镜EPD=10mm RdWn =; 截止频率=184lp/mm _Fa\y ZX 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 DX>LB$dy? Y^!qeY Ia}qDGqPp! 在下面的图表中: =JzzrM|V* 透镜EPD=13.31 mm Q:megU'u 截止频率=250 lp/mm 1Ys=KA-!_x 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 `mz}D76~# ue@/o,C> JP<j4/ ]?@ [Ny=0 杂散光对评价函数的影响 ="& GU%$ pxTtV g. 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 KJec/qca 81{8F
Twa(RjB< %u66H2 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: k4LrUd q&-mbWBj
 Eb4NPWo
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