ZEMAX MTF操作数详解：优化衍射与几何MTF

"MTF操作数的使用-第三方设备接入涂鸦云方案" 本文主要讨论的是在光学设计软件ZEMAX中使用MTF (Modulation Transfer Function) 操作数进行系统评估和优化的方法。MTF是衡量光学系统分辨率和对比度的重要指标。ZEMAX提供了一系列的MTF操作数，包括MTFT、MTFS和MTFA，适用于衍射MTF的直接优化，尤其适用于接近衍射极限的系统。 MTF操作数分为衍射MTF和几何MTF两种。衍射MTF用于像差小于2-5个波长的系统，而几何MTF（如GMTT、GMTS和GMTA）则适用于像差更大的系统。MTF操作数可以计算出与分析菜单中的衍射或几何MTF值相匹配的结果，但要注意，如果系统存在过多的OPD（ Optical Path Difference），优化MTF可能会产生无效数据。例如，优化从平行平板开始的镜头MTF并不实际，因为这类系统的MTF通常无法准确计算。 MTF优化过程相较于RMS斑点半径或RMS波前差的优化速度较慢，可能慢5到50倍。为了提高效率，建议先使用RMS波前差进行初步设计，然后在设计接近完成时切换到MTF优化。在使用MTF操作数时，确保其采样密度足够高，否则可能得到零值而非无效数值。另外，如果在编辑界面同时使用MTFT和MTFS，应将它们放在相邻的行中，以避免不必要的重复计算。 在优化过程中，由于MTF操作数的计算可能很慢，尤其是在更新评价函数或进入/退出优化对话框时，这可能导致界面响应延迟。为减轻这种影响，可以考虑在优化前删除所有默认评价函数，保留必要的边界约束。 在使用MTF操作数时，会涉及到一些特定的数据栏，如Int1、Int2和Hx。Int1用来设定采样密度，数值1对应32*32的网格，2则表示64*64网格，以此类推。 ZEMAX作为一个强大的光学设计程序，提供了丰富的工具和功能，如用户友好的界面、各种视窗操作、快捷键以及习惯用法和定义等。通过学习和掌握这些知识，用户能够更有效地进行光学系统的设计和优化，特别是在需要考虑MTF性能的情况下。