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描述 4l <%Q2 Lf4c[[@%gd 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。 `07xW*K(\Y )Gi!wm>zvN 建立系统 mG*[5?=r /xUTm=w7u 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。 A9`& Wnw? q@1b{q#C5
Y(h86>z*w vR[XbsNM 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。 eG55[V<! w@ALl#z;} z/dpnGX LZG?M|(6D ^`XQ>-wWue 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。 JPJ&k(P e*{'A
P|`pJYe cv})^E$x
,UNCBnv1 <$7HX/P
#&u9z5ywM
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J$Uj@M [Q9#44@{S; 分析 lgWEB3f
. 这个系统的点扩散函数: W@Et • Log (Normal PSF) xF.n=z • λ = 0.55 mm lR3`4bHA • 0.32 waves 3rd order spherical XRARgWj • EPD = 10 mm |h}/#qhR • f/# = 9.68 P_6JweN 点扩散函数如下图: *i3\`;^= V9
Z
!6.}{6b pbc<326X" 系统的点扩散函数是: lrrNyaFn • Log (Normal PSF) n sW# • λ = 0.55 mm moz*=a • 1 wave 3rd order spherical <vS3[( • EPD = 13.31 mm E "9` • f/# = 7.27 Lmh4ezrdH 点扩散函数如下图: e x"E50 $o}Ao@WkO
drRi<7
i p6P .I8g 演算 xb8S)zO]Q 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: '$nm~z,V Q1hHK'3w
SlK6KnX vNo(`~]c 在这个等式中变量定义如下: A<$~Q;r2a • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) [{@0/5i • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) X0\O3l*j • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx <cig^B{nX • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); -]hk2Q0 • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) Hst]}g' . • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) oJ4OVfknD • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) Y8l
8B> • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 A?)nLp&Y • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 qK=uSLo\+ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) |-+ IF,j • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) kxvzAKz~ • F == focal length(焦距) +q<G%PwbV • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ECW=865jL 比较 P6G&3yPt 在下图中: 41^ =z[k 透镜EPD=10mm z:gp\ 截止频率=184lp/mm HgY [Q}7s 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 @*>kOZ(3 r.z=
9Ub##5$[, YmwUl> @{ 在下面的图表中: 9I1D'7wI^^ 透镜EPD=13.31 mm PoB-:G6 截止频率=250 lp/mm !{S& " 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 AT{rg/oSf oeKVcVP|'&
O-uno{Fd* ),!1B% 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 <y`MUpf] UgD|tuz]
NpPuh9e{ iY[+BI: 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 6<hE]B) Ga$ J7R
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