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文档简介

1、实验二、光学系统的PSF及MTF评价1、 实验目的1 . 了解光学系统的 PSF及MTF的基本物理概念。2 .掌握利用干涉法测波差求 PSF及MTF的基本方法。3 .掌握光学系统的 PSF及MTF的评价方法。2、 实验原理光学系统相对于理想物点的成像点的质量， 可作为光学系统成像质量的评价指标。 实验 中为便于形成理想物点， 对一般光学系统， 通常选择理想物点位于光轴上的无穷远处， 即采 用平行光入射被测光学系统的方法，这时所要考察的像方焦点的分布即为点扩散函数PSF。根据光学系统的傅里叶变换特性，点扩散函数 PSF可直接由波差计算得到ASF(x, y) C exp ikW( , )exp i

2、k ( x y)d d(1)2f式中，ASF(x,y)为点振幅分布函数，C为常数，D为光学系统的口径，f为光学系统的焦距，取单位圆中的规化坐标。则点扩散函数为_ _ _ *(2)PSF(x,y) ASF(x, y)ASF (x, y)般使PSF规一化，即PSFnormal (x, y)PSF(x, y)PSF(0,0)(3)调制传递函数(MTF)反映了光学系统对不同分辨率的物点在其相应的像点中对比度 的下降情况。可通过对点扩散函数进行傅里叶反变换求得。(4)OTF(u,v) PSF(x, y) expi2 (ux vy)dxdy式中，OTF(u,v)为光学传递函数。规一化后的调制传递函数为MT

3、F (u,v)OTF(u,v)OTF(0.0)(5)调制传递函数也用自相关方法从波差求得exp ikW( fu, fv) W( , )d d(6)MTF (u,v)d d式中，表小两错开光瞳的重叠区,表不出瞳孔径范围。本实验采用与实验四相同的实验方案，在获得波差的条件下，进一步由程序按上述方 法自动计算 PSF与MTF。实验光路181激光器 3,5 一定向孔 6,7,9,16 反射镜 8物镜 10准直透镜 14分光棱镜带压电陶瓷的组合工作台20成像透镜22可调光阑23光电接收器24 四、实验步骤1 .按实验四所示各步骤完成光学系统的波差测量。2 .在菜单中选择【工件信息】，正确填入被测光学系统的口径、焦距或相对口径；然 后从菜单项中选择【点扩散函数（ PSF）】，程序自动求得点扩散函数PSF。3 .从菜单项中选择【调制传递函数（ MTF）】，程序自动求得子午

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