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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 =~$)Ieu 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 u&Xn#fh y[f6J3/
=fK F#^E@ !?{%9 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 5[+E?4,& d6e]aO=g OimqP .Dyxul 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 ?trqe/ VSc)0eyn yuZhak 5[$Tpn#K7
% ELf7~ 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) $Sfx0?' • F == focal length(焦距) kdHP
v=/U • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) e^ygQ<6% #4<Rs|K 比较 F(Iq8DV BJi 在下图中: }vLK-Vv 透镜EPD=10mm <rs"$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。 ;^j2>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 ywRwi~ 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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