在Zemax“分析”选项卡中,有PSF(“点扩散函数”)图,主要包括如下两种计算方式:
1. FFT PSF,快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)
该方法可以看做是以下点扩散函数的近似处理:
其中,, ,,为光瞳函数。
FFT PSF的运算速度较快,但是近处理后可能导致计算不够精确。
FFT PSF主要做了两种近似处理:
(1)垂直于主光线的面作为计算像平面,而非垂直于光轴的理想像平面。如果主光线在理想像面的入射角不为零,则FFT算法计算的是倾斜像平面。
(2)FFT算法只在远场近轴情况下,精度才足够好,如果横向像差较大,FFT算法精度无法保证。也就是说:当主线法线(约小于20°)、出瞳像差可忽略、横向像差足够小,FFT点扩散函数才是精确的并且计算快于惠更斯PSF。
FFT PSF
2. 惠更斯PSF
从惠更斯-菲涅尔衍射积分推导的点扩展函数,事实上就是以上公式。惠更斯PSF计算速度慢于FFT PSF,但是没有作近似处理,精确度比FFT PSF高。
惠更斯PSF
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