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2024-11-14 07:54 |
FRED应用:MTF的计算
描述 OZxJDg (+|+ELfqW 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。 vdq=F|& blgA`)GI 建立系统 w{W+WJ U.<j2Kum 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。 s=n4'`y1 'Bue*
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1Z ynIC (t 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。 $t;:"i> 72sqt5C]
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.]Y2 4,sE{%vb i=Qy?aU? 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。 wb.yGfJ PeIx41. +s
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_MA!:< kg^0 %-F
>.Gmu [K3
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XxZF43 *-9i<@|(U^
wG,"X'1 ' 4FH9J 分析 GI]\ 这个系统的点扩散函数: ,m# • Log (Normal PSF) inGUN?? • λ = 0.55 mm \AwkK3 • 0.32 waves 3rd order spherical Q-oDmjU • EPD = 10 mm ircF3P>a? • f/# = 9.68 D -tRy~} 点扩散函数如下图: +c~&o83[ BXYHJ
c* ueI5i zQyI4RHG[ 系统的点扩散函数是: oy8jc];SO • Log (Normal PSF) v?VDASR2` • λ = 0.55 mm \78E>(`' • 1 wave 3rd order spherical N#ggT9>X • EPD = 13.31 mm qLCNANWnd • f/# = 7.27 KkCGL*]K 点扩散函数如下图: VCWW(Y1Fd !_W/p`Tc
l5T[6C t<UJR*R=L 演算 r84^/+"T 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: BY~Tc5 &4:R(]|
E2dM0r<] }b\hRy~=r 在这个等式中变量定义如下: |SOLC • 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) VM%g QOo< • 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) INA3^p'w • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx BH0m[9nU; • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); $Lp [i
<O] • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) 4Fft[S( • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) to?! qxn • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) a?-&O$UHf\ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 WML--<dU
• if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 C7C4
eW8 • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) p^8a<e?f~f • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) :i<*~0r< • F == focal length(焦距) ,m{R
m0 • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) "Wj{+|f 比较 GeP={lj 在下图中: Wq4<9D 透镜EPD=10mm Rf!v{\ 截止频率=184lp/mm fmixWL7.Zg 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。 D&):2F^9. -$:;en?
tczJk1g} q\@Zf} 在下面的图表中: G%I
.u 透镜EPD=13.31 mm UQDAql 截止频率=250 lp/mm nB`|VYmOP1 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 X]=eC6M}:V vclc%ws
8{ZTHY- yP{ 52%|+ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 _Q1p_sdg 0#WN2f, <:
Lng. X8D _{jC?rzb 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ]AYP\\Xi 1'o[9-
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