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描述 ~f[91m!+ 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。 z<s4-GJ)? hionR)R4 建立系统 FUKE.Uxd <P<^,aC/j 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。 Lz;E/a}s -O>*`
O>M ;AE%f.Y
b6gD*w< 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。 eE[/#5tK z,/y2H2 Y^CbpG&-vC bHH=MLZR: 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。 t+BLO< o)IcAqN$H _Rnq5y parC~)b_ cRC)99HP ^Sz?c_<2P od~`q4p1(- &-6D'@ DwC8?s*2H i*%2 e) 分析 'BwM{c-O" 9wC:8@`6E 这个系统的点扩散函数: 4 4kb • Log (Normal PSF) JPT VZ • λ = 0.55 mm "227 U)Q • 0.32 waves 3rd order spherical zVs|go>F • EPD = 10 mm 7w=%aW| • f/# = 9.68 ?W"9G0hTqM 点扩散函数如下图: i iZK^/P$ CQNt /A) v$Bv= `?L-{VtM3* :}18G}B 系统的点扩散函数是: }qOC*k: • Log (Normal PSF) |_;Vb • λ = 0.55 mm '((Ll • 1 wave 3rd order spherical <U$A_]*w • EPD = 13.31 mm U"v}br-kb • f/# = 7.27 R4|<Vp<U2 点扩散函数如下图: v#`Wf}G <ST#<
$% >AW=N 4GRmo"S 演算 $zBG19 [% S,,3h0$X 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: <P3r}|K %.R_[.W -ijQTB ]-aeoa# 在这个等式中变量定义如下: <`q|6XWL • 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) uOrvmb • 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) bMD'teJ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx %?EOD=e= • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); "ppT<8Qi' • 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, ...) S!n
9A • 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) D4r5wc% • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 'gojP • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 G?]E6R • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 $0Y&r]' • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) %zyMWC • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) ${ ~UA6 • F == focal length(焦距) [#td • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) >1tGQ
cg O.E 比较 zY|]bP[NEH q$`:/ ehw 在下图中: K0\a+6kh 透镜EPD=10mm %1]2+_6 截止频率=184lp/mm .>?["e #, 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。 zux+ooU 7`tnoTUv r<O^uz?Di 在下面的图表中: *ma/_rjK 透镜EPD=13.31 mm 9VN@M 截止频率=250 lp/mm ?4Z0)%6 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 IO xj$ ?%l %~ecrQ; ]+':=&+: &bj :,$@ 杂散光对评价函数的影响 5!Z+2Cu] AEnS_Q 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 B:z -?u#B ok\+$+$ju H8K<.RY :<&}/r 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ^l^_ K)tw* #G.3a]p}"
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