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描述 utS Mx( 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。 uvM88# RtM.}wv; 建立系统 g]Ny?61 hQxe0Pdt 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。 _1%^ibn =YsTF T
;mxT>|z 5|t&qUV 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。 <aD+Ki6 Lcb59Cs6e ZKTBjOa]* =gyK*F(RK 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。 LKY
Q? !K)|e4$ x G"p. % 7:
Dv{AZyqe yiA\$mtO
7NqV* b4PK
qz2d'OhmtH =S +:qk 分析 ?`}U|]c ~WLsqP5Y~a 这个系统的点扩散函数: #Og_q$})f • Log (Normal PSF) sB!A: • λ = 0.55 mm 'z5 ;o:T • 0.32 waves 3rd order spherical H9[.#+ln • EPD = 10 mm +y#979A, • f/# = 9.68 \MPy"uC 点扩散函数如下图: svgi!= ~epkRO="
gE(03SX f& *E;l0
/n=/WGl 系统的点扩散函数是: H#akE\, • Log (Normal PSF) "0mR*{nF • λ = 0.55 mm b,`N;* • 1 wave 3rd order spherical >cLZP#^\2E • EPD = 13.31 mm p]HtJt|] • f/# = 7.27 ibL;99 # 点扩散函数如下图: `R;XN- m0YDO0
Ok\UIi~ Yr@ @ty 演算 $dVjxo $>Do&TU
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: W=+ag<@ @ZZ Lh=
I115Rp0 \!Pm^FD
. 在这个等式中变量定义如下: S5M t?v|K • 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) XZJx3!~fm • 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) VPzdT*g] • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx K[Kc'6G • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ?:c hAN@ • 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, ...) oizoKwp% • 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) w}?\Q, • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) |/ Z4lcI • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 E.brQx#} • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ygG9ht • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ~-x\E#( • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) J<D =\ • F == focal length(焦距) UlR7_ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) (;0]V+- NaIVKo 比较 +=v|kd ?/D#ql7 在下图中: O4{&B@! 透镜EPD=10mm $on liW| 截止频率=184lp/mm <KC gtO 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 z;)% i f6 &x}JC/u]fd 7Uh}|6PU 在下面的图表中: G1BVI:A&S 透镜EPD=13.31 mm wlJ_,wA 截止频率=250 lp/mm <=lP6B 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm v~SN2,h %"tf`,d~3 uxBk7E%6 e3.TGv7= 杂散光对评价函数的影响 XT\;2etVL H}X"yLog* 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ZWv$K0agu xxYFWvi
3)sqAs( +!rK4[W' 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: dbR4%;< ["z$rk
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