内容发布更新时间 : 2024/11/5 19:00:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

本功能要求视场个数至少为2 个，所有视场按Y 坐标值从小到大排列，如果存在着任何一个X 方向的视场值，或者视场不是从小到大排列，那会产生一个出错信息。只有在给定的视场位置进行计算，在各个数据点之间用三次样条插值的方法使曲线光滑。可以在视场对话框中增加更多的视场点以增加曲线的精度。

? Geometric Transfer Function（几何

MTF）：计算出几何传递函数，它是衍射MTF 的一个近似，其近似程度与光线的像差数据大小有关。

如果系统离衍射极限较远，那么几何的MTF是衍射MTF 的一个有用的近似。使用几何MTF的主要好处是可以用在波像差系统太大以致于限制了衍射MTF计算精度的系统。对大像差系统的低空间频率，几何MTF 是很精确的。

? Through Focus GMTF：对某特定的

空间频率计算离焦的几何传递函数数据。

?

PSF（点扩散函数）：

数）：用快速傅立叶变换法计算衍射的点

扩散函数。

? FFT Point Spread Function（FFT点扩散函

用快速傅立叶变换（FFT）来计算点扩散函数的速度很快，但必须有几个假设，这些假设并不是永远成立的。速度慢但更通用的办法是惠更斯法，它并不要求这些假定，详见下节。用FFT 计算的PSF（点扩散函数）可以计算由物方某一点光源发出由一个光学系统所成的衍射像的强度分布。强度是在垂直于参考波长入射主光线的成像平面上计算得出的，参考波长在多色光计算中指的是主波长，而在单色光计算中指的是所计算的波长。因为成像平面是与主光线垂直的，所以它不是像平面。因此当入射主光线的角度不为零时，由FFT 计算PSF 的结果一般总是过于乐观的（即PSF较小），尤其是对倾斜像平面系统，广角系统，含有出瞳像差系统和离远心条件较大的系统，更是如此。 对于那些主光线与像平面接近于垂直（小于20 度）和出瞳像差可以忽略的系统而言，用FFT 计算PSF 是精确的，并且总是比惠更斯方法更快，如果对计算结果有怀疑，可使用两种方法进行计算比较。用FFT 计算PSF 的算法基于下例事实：即衍射的点扩散函数和光学系统的出瞳上的波前的复数振幅的傅立叶变换有关。先计算出瞳上的光线网格的振幅和位相，然后进行快速傅立叶变换，从而可以计算出衍射像的强度。 在出瞳的抽样网格尺寸和衍射像的抽样周期之间存在着一个折衷，如为了减少衍射像的抽样周期，瞳面上的抽样周期必须增加，这可以通过“扩大”入瞳抽样网格使它充满入瞳来达到。这一过程意味着真正处在入瞳中间的点子的减少。当抽样网格尺寸增加时，ZEMAX 按比例增加瞳面上的网格数，以增加处于瞳面上的点的数量，与此同时，可以得到衍射像的更接近的抽样。每当网格尺寸加倍，瞳面的抽样周期（瞳面上各点之间的距离）在每一维上以2 的平方根的比例增加，像平面上的抽样周期也以2 的平方根的因子增加（因为在每维上的点子数增加了2 倍），所有比例是近似的，对大的网格是渐近式地正确的。网格延伸是以16×16 的网格尺寸为参考基准的。16×16 个网格点在整个瞳面上分布，处于光瞳内的各点被真正追迹，衍射像平面上的各点之间距离由下式给出： 式中F 是工作F/#（与像空间F/#不同），λ是所定义的最短波长，n是通过网格的点数，在本例中n 为16（抽样网格尺寸为16×16），式中-2 是由于瞳面和网格不是同心的（因为n 是偶数），有一个n/2+1的偏离，分母中的2n 是由于零位添调整而产生的，详见以后论述。对一个大于16×16 的网格,每当抽样密度加倍时，网格在瞳空间以2的比例增大。像空间抽样的一般公式为： 像方网格的总宽度为： W??x(2n?1) 因为瞳面网格的扩展会减少瞳面上抽样点的数目，有效的网格尺寸（即实际代表所追光线的网格尺寸）比抽样网格为小。随着抽样增加，有效网格尺寸也增加，但增加速度并没有那样快。下表所列的是近似的有效网格抽样尺寸随各种抽样密度值变化： 点扩散函数计算中有效网格尺寸 抽样还是波长的函数，上述讨论只是对计算中最短波长有效，如果用多色光计算，那么对长波必须按比例缩小网格，这里的比例因子是波长之比。对波长范围较宽的系统选择抽样网格时，必须考虑到这一点。对多色光计算而言，短波长的数据比长波长的数据来得精确。一旦抽样确定以后，ZEMAX 在一个被称为“零位添加”的过程中，将陈列尺寸加倍，这意味着对抽样密度为32×32 的网格，ZEMAX在中间部分用64×64 的网格。因此衍射点扩散函数将在64×64 的网格中分布。像空间中的抽样总是瞳面抽样的两倍，“零位添加”