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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。 H;<!TX.zD /I&wj^ 建立系统 x)5V.q #i QX6WF 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。 &UAe!{E0 "YFls#4H- )"@t6. .uZ7 -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。 }{7e7tW6 _X5_ez^/= OVoO6F] HgJb4Fi 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。 [2$4| ;7 !7lj>B A> DrS~lTf=> ty1fcdFZM {sN"(H4$ k/&]KYwu O]u",J5 \Z5+$Ij 7u11&(Lz s(@h 2:j 分析 #Olg(:\ +KK$0pL 这个系统的点扩散函数: _ P ,@ • Log (Normal PSF) jThbeY[ • λ = 0.55 mm _&{%Wc5W~F • 0.32 waves 3rd order spherical o sdOw8 • EPD = 10 mm $7gB_o$zz • f/# = 9.68 Unl?fXI 点扩散函数如下图: "|LQK0q3 <Q`&o@I Rmh*TQu a4GWuozl ]Bu DaxWN 系统的点扩散函数是: tFU;SBt8Ki • Log (Normal PSF) vgPUIxB@ • λ = 0.55 mm :uCdq`SaQl • 1 wave 3rd order spherical E1q%gi4 Q% • EPD = 13.31 mm T`L}[?w • f/# = 7.27 6OUvrfC(H 点扩散函数如下图: ySX/=T:<; 8Pmwzpk02 N_' +B+U? f'/ KMe%< 演算 }0eg{{g8 DnyYMe!r 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+G/?o/ ?iSGH'[u 7c1+t_ Ew -ut=8(6& 在这个等式中变量定义如下: 9`X&,S~e • 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) ;w6s<a@Zh • 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) Xz1c6mX|o • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx mZoD033H • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); -{x(`9H; • 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, ...) 3z,2utH • 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) pDDG_4E> • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) t[O+B6 • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 vo;5f[>4i • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 g5}7y\ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) : ^(nj7D • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) sco
uO$K • F == focal length(焦距) FLbZ9pX} • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) |HgfV@Han zzJ^x8#R 比较 x70N8TQ_gK ;/A}}B]y 在下图中: RjtC:H&XZ 透镜EPD=10mm YRa4W.&Yn 截止频率=184lp/mm Sr7@ buF 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 nZW4} ~0j &q>h*w4O gHH&IzHF 在下面的图表中: 4!'1/3cY 透镜EPD=13.31 mm i+U51t< 截止频率=250 lp/mm (4ZLpsbJ 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm eiB(VOJ m+$/DD^-zl RK3.- sA2o2~AmM 杂散光对评价函数的影响 }9}w8R~E /,t|
!)\] 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 1}DerX 6 MgP{W=h2 t'Htx1#Zc[ 7j R7 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: :~r#LRgc [Yoa"K E 8^sy*f
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