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描述 1<fW .Q) 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。 rQ_]%ies8 !zm;C@}ln 建立系统 Y8^WuN$ A^p{Cq@E 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。 %LzARTX !V(r
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!@$ <YtjE!2 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。 ^iBIp# 122s7A /:Gy . ~".@;Q 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。 Rzh.zvxTp W;cYg.W2 iF Mf[qBg xp'Q>%v
M2w'cdHk v*qbzW`
OA=~i/n~ V" 8 G-dK
c?EvrtND qbeUc5`1 分析 p%&$%yz$ -y$6gCRY 这个系统的点扩散函数: {QylNC9 • Log (Normal PSF) DBB&6~;? • λ = 0.55 mm jLt3jN • 0.32 waves 3rd order spherical W[*xr{0V • EPD = 10 mm Y1I)w^}: • f/# = 9.68 xlJWCA*> 点扩散函数如下图: H!Q72tyo 0"%dPKi
q)Nw$dW< qD ?`Yd ltDohm? 系统的点扩散函数是: abT,"a\h • Log (Normal PSF) [SC6{| • λ = 0.55 mm u "jV#,, • 1 wave 3rd order spherical qf\W,SM • EPD = 13.31 mm ?YS>_MN • f/# = 7.27 `62v5d*>a 点扩散函数如下图: } v:YSG m<-!~ ew
~[t#$2d} <6Gs0\JB 演算 =dDPQZEin -Q@f), 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 0t^FM<7G A8vd@0
15Mtlb ga%\n!S 在这个等式中变量定义如下: ?#=xx.cF • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) G]f|? • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) !P=Cv= • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx N~8H\ • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); MVzuE} • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) Mt-r`W3 q • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) j@z IJ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) u7hu8U= • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 w/m@(EBK • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 J@I>m N1\ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) Q*>)W{H&) • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) T{C;bf:Q • F == focal length(焦距) -t|/g5.w_ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 3Xu|hkK\e ;F"!$Z/ 比较 >z\IO O68-G
在下图中: Qs,\P^n 透镜EPD=10mm T(*,nJi~9 截止频率=184lp/mm -/JEKwc 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。 -| m3=# #! R>`l(S Bgm8IK)6 在下面的图表中: cr!W5+r 透镜EPD=13.31 mm ?^%[*OCCC! 截止频率=250 lp/mm NLMvi!5w, 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 +ausm!~6 /fp8tL2Y hD
~/ywS& xO )c23Z)] 杂散光对评价函数的影响 O0#[hY, v zg^tJ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 nd8<*ru$ _
l`F}v
!+PrgIp> Vpnk>GWD 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ZxnPSA@% _ Lh0
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