描述 r+>gIX+Fl T)MKhK9\Ab 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。
>o.4sN@ .^eajb`: 建立系统 nGq{+
G `#R[x7bA1 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。
Lc=t,=OhGe `Ps&N^[
#mFIZMTRd fC&hi6 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。
K9]L>Wj X3@Uih}|
.r4*?> ka0MuQM 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。
Dr)B0]KG 0l;TZf=H
]De<'x} -V7dSi
>4
VN1^ c~SR@ZU
MR}=tO lxf+$Z`~:
$i1$nc8 %py3fzg 分析 1R-WJph f}=>c|Do 这个系统的点扩散函数:
=bgWUu\F • Log (Normal PSF)
]lqLC • λ = 0.55 mm
Qco8m4n • 0.32 waves 3rd order spherical
tnE), • EPD = 10 mm
Kl_(4kQE_ • f/# = 9.68
HAwdu1$8 点扩散函数如下图:
H%pD9'q~ -!q^/ux
8
kvF~d
; 42M_ %l_ >jz9o9?8 系统的点扩散函数是:
>e^bq/' • Log (Normal PSF)
@CMEmgk~ • λ = 0.55 mm
xIA] 5@;a • 1 wave 3rd order spherical
SP.k]@P • EPD = 13.31 mm
C cPOK2 • f/# = 7.27
galzk $D 点扩散函数如下图:
f*}}Az.4 6%it`A8}
rtNYX=P .exBU1Yk@ 演算 &+ "<ia( bMn)lrsX 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:
#lR-?Uh _iu~vU)r
;.'?(iEB |M`'
在这个等式中变量定义如下:
oR7[[H.4 • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
FY<Q|Ov • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
\HXq~Y • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
pT{is.RM • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
By waD? • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
EHN(K- • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
}yVx"e) • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
yIhPB8QL • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
9U8x&Z]P • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
DkX^b:D*f • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
)r^vrCNy> • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
w"5Eyz-eO • F == focal length(
焦距)
r0!')?#Z • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
rY6x):sC C$q};7b1N 比较 ^s6}[LDW>@ %N)B8A9kh 在下图中:
)X?oBNsj 透镜EPD=10mm
!KMl'kswe: 截止频率=184lp/mm
}f;WYz 5 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。
/5)*epF+ P0y DL:X[
6@TU9AZS` 在下面的图表中:
<o/!M6^: 透镜EPD=13.31 mm
!NH(EWER 截止频率=250 lp/mm
-'Ay(h 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
\_WR:?l EjL]#,QR
f";pfu_FZ Vm|KL3}NRv 杂散光对评价函数的影响 iLch3[p% )7 q"l3e"u 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
(P`=9+
V1B!5N<
}[Z'Sg]s OKAU*}_ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
f[1cN`|z uLafO=Q