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    [分享]FRED运用:MTF计算 [复制链接]

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    离线xunjigd
     
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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2017-02-17
    描述 8\`otJY  
    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。 6,p;8I  
    ARB^]  
    建立系统 eGrxS;NY  
    =~$)Ieu  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 u&Xn#f h  
    y[f6J3/  
    =fK F#^E@  
    !?{%9  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 5[+E?4,&  
             d6e]aO=g  
         Oimq P  
                   .Dyxul  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 ?trqe/  
    VSc)0eyn  
    yuZh ak  
    5[$Tpn#K7  
    % ELf 7~  
    8&y3oxA,  
    G]>P!]  
    ]K>x:vMKH  
    9D& 22hL4  
        
    c6F8z75U  
    分析 LsV?b*^(p  
    6:Zd,N=  
    这个系统的点扩散函数: 0p \,}t\E  
      •    Log (Normal PSF) :P\RiaZAT  
    •    λ = 0.55 mm P/~kX_  
    •    0.32 waves 3rd order spherical l`<u\],  
    •    EPD = 10 mm fK9wr@1  
    •    f/# = 9.68 D5fhOq+g  
    点扩散函数如下图: %VzCeS9  
    JclG*/Wjg4  
    cvv(OkC  
           m"8Gh `Fo  
    E\=23[0  
    系统的点扩散函数是: \_zp4Xb2  
    •     Log (Normal PSF) 1ml{oqNj  
    •     λ = 0.55 mm ,~xX[uB  
    •     1 wave 3rd order spherical h*X u/aOg  
    •     EPD = 13.31 mm ePwoza  
    •     f/# = 7.27 JlN<w  
    点扩散函数如下图: gJI(d6  
    "( P-VX  
    x[H9<&)D  
    K9N\E"6ZP  
    演算 [H2"z\\u  
    d+:pZ  
    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: LIDYKKDJ^  
               n g?kl|VG  
    !8i[.EAT  
    \HZ]=B#0  
    在这个等式中变量定义如下: qHQ#^jH  
    •     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) )o@-h85";  
    •     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) WscNjWQ^TD  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx q`DilZ]S  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); hA_Y@&=W  
    •    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, ...) d|(@#*{T]  
    •   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) J+6bp0RIh  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 2OJ=Xb1  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 7IH^5r  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 aI0}E O  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) $s-HG[lX[  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) $Sfx0?'  
    •     F == focal length(焦距 kdHP v=/U  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) e^ygQ<6%  
    #4<Rs|K  
    比较 F( Iq8DV  
     B Ji  
    在下图中: }vLK-V v  
    透镜EPD=10mm <rs"$JJV  
    截止频率=184lp/mm BVpRkUC"  
    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。 ;^j 2>Azn  
         r6*~WM|Sq7  
    =9ISsI\Y6  
    在下面的图表中: )cX6o[oia  
    透镜EPD=13.31 mm qc-4;m o  
    截止频率=250 lp/mm ' cx&: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 BejeFV3  
         N6BFs(  
    u.s-/ g  
    hVAP )"5  
    杂散光对评价函数的影响
    KvrcO#-sL  
    ywRw i~  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ?!J{Mrdn  
    DxLN{g]B  
    mnM!^[|z  
    _g(4-\  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: Iq-+X3i  
    &91U(Go  
     
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    离线lr1978999199
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    只看该作者 1楼 发表于: 2017-03-07
    没有软件啊 6-@ X  
    离线微笑向暖
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    只看该作者 2楼 发表于: 2017-04-06
    万能的百度都没搜到相关资料