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描述 p'&*r2_ram eaQ90B4 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。 \OcMiuw hY+R'9 建立系统 O-j$vzHpdY l)Zs-V!M^\ 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。 >!}`%pk( Tw//!rpG
|z~LzSJv RlsVC_H\ 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。 +yWR#[`n f jI #- , H2YpZk 'S?;J ,/ 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。 f7J,&<<5w u g\w\b .^[_V %9o+zg? RJ
\&a.}t dn,g Z"<
kX[fy7rVt ~O:
U|&
'# z]M ]` ]g@v 分析 Rg* J} \cQ .|S 这个系统的点扩散函数: DA"}A`HfI • Log (Normal PSF) EfiU$8y • λ = 0.55 mm 7
({=* • 0.32 waves 3rd order spherical ++8_fgM • EPD = 10 mm F98i*K`" • f/# = 9.68 [$a<b/4 点扩散函数如下图: PJgp+u< j'GtgT
n.hElgkUOr |NrrTN?> phP>3f.T 系统的点扩散函数是: !QEL"iJ6M' • Log (Normal PSF) f:xWu- • λ = 0.55 mm #Qbl=o4 • 1 wave 3rd order spherical NQ9Ojj{# • EPD = 13.31 mm 8LJ{i% • f/# = 7.27 /smiopFcq 点扩散函数如下图: Lw*]EG|? u+D[_yd^
Ct]A%=cZW [pgZbOIN37 演算 <7n]Ai@Y mm[SBiFO\ 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: jm3G?Vnq GXX+}=b7qO
6EJVD!#[K 61_f3S(u 在这个等式中变量定义如下: xx8U$,Ng • 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) E\{< ;S • 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) N4UM82N • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx $-vo}k%M • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); C!%:o/ • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) |n6Eg9 • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) bJ3(ckhq • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) *t9eZ!_f? • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 x#8w6@iPQ • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 \cuS>G • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 'Qn~H[$/p • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) UQT'6* ! • F == focal length(焦距) HIf{Z* mb • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) jo98
jA< >V;,#5F_ 比较 3HiFISA* Q M1F?F 在下图中: $.K?N@(W 透镜EPD=10mm Lz4ehWntO 截止频率=184lp/mm M{N(~ql 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。 K7`YJp`i .36^[Jsz": HJhH-\{@ 在下面的图表中: :w-`PYJ%G 透镜EPD=13.31 mm KN[d!}W: 截止频率=250 lp/mm |4b)>8TL/ 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 ?Zcj}e.r w+AuMc #a9_~\s `M@Ak2gcR+ 杂散光对评价函数的影响 +,flE=5]s ;+Yi.Q/\ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 =-jD~rN4;P 8cVzFFQP
kv?|'DN "="O > 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: H\G{3.T.9 83iCL; GS=
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