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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 U,P_bz*)  
]#/nn),Z  
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。 b)w cGBS  
6FS%9.Ws  
建立系统 !MbzFs~  
:]3X Ez  
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。 3JazQU  
1wSAwpz  
bcIae0LZ  
lExQp2E  
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。 U(&c@u%  
         r )|3MUj  
     2y [Q  
               JK,MK|  
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。 n#_B4UqW%  
5LeZ ?'"c  
q'3{M]Tk  
WM bkKC.{J  
bM W|:rn  
RTtKf i}  
"N4^ ^~s  
dSI"yz  
YAi-eL67l  
    
2+]5}'M  
分析 'nmGHorp  
5Cf!NNV  
这个系统的点扩散函数: kc'$4 J4Tw  
  •    Log (Normal PSF) ew;;e|24  
•    λ = 0.55 mm s 6Wp"V(  
•    0.32 waves 3rd order spherical MT6p@b5  
•    EPD = 10 mm "8za'@D"f  
•    f/# = 9.68 R'c*CLaiE  
点扩散函数如下图: `kKssU<  
LKN7L kl  
`Fqth^RK?p  
       {X,%GI  
!Vpi1N\  
系统的点扩散函数是: ]:%DDlRb  
•     Log (Normal PSF) v>X!/if<y  
•     λ = 0.55 mm D]]e6gF$e  
•     1 wave 3rd order spherical lZzW- %K  
•     EPD = 13.31 mm F`=p/IAJK  
•     f/# = 7.27 FvT&nb{  
点扩散函数如下图: G?4@[m  
3Tr,waV  
]2zM~  
EKc<|e,F  
演算 +.cpZqWn3  
:8S;34Y;  
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: :>-zT[Lcn  
           \p!UY 3'  
vNi;)"&*  
\p^V~fy7rU  
在这个等式中变量定义如下: 5:PS74/  
•     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) Va!G4_OT  
•     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) n%Oi~7>  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx (Jp~=6&lKf  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); FDo PW~+[  
•    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, ...)  bPsvoG  
•   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) L : $ `8  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) Mo/R+\u+Y  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 bRo<~ rp%  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 r3V1l8MV  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) , ['}9:f9  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) hcVu`Bn  
•     F == focal length(焦距) iXWzIb}CJ-  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) sRB=<E*_  
[;m@A\F  
比较 P9!awLM-  
d` GN!^  
在下图中: c[ 2t,+O  
透镜EPD=10mm $(}rTm  
截止频率=184lp/mm w4fKh  
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。 S1|5+PPs  
     [ G 9Pb)  
u|KjoO   
在下面的图表中: n bxY'`8F  
透镜EPD=13.31 mm d&3"?2 IQ  
截止频率=250 lp/mm +~n:*\  
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 Nuqmp7C  
     2ZxhV4\  
\Zf=A[  
NX\AQVy9  
杂散光对评价函数的影响
&JX<)JEB=<  
~vTwuc\(H  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 'VV U-)(8  
[4?r0vO  
B/X$ZQ0  
O=__w *<  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: GVhqNy   
DN:| s+Lz  
:2lpl%/  
`E|i8M3g  
L9jT :2F  
QQ:2987619807 :uo)-9_  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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