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本文介绍如何使用Zernike标准下垂表面对全反射系统进行建模。全反射系统是一种特殊情况，其中Zernike凹陷表面可用于模拟给定场点的所有波长下的性能。使用Zernike凹陷表面代替Zernike相位，因为衍射功率与波长变化时的反射功率不同。一个相位波是任何波长的一个波，但0.5微米处的一个下垂波在1.0微米处只有半个波。(联系我们获取文章附件) $BOIa +J !1z 介绍 c,*a|@ H
.sf M 这是“如何使用Zernike系数对黑盒光学系统进行建模” 的姊妹篇。两篇文章可一起阅读。 (B].ppBii gdqED}v
i_$?sg#=yk Zernike数据表示光学系统在特定场和波长下的性能测量。因为关于玻璃、曲率半径、非球面系数等的信息。不是 Zernike 数据的一部分，无法将 Zernike 数据缩放到不同的场或波长。 4DGK Zh'm" r" lh\C|
如果您使用的是全反射设计，则可以使用Zernike标准凹陷表面来描述给定视场下所有波长的光学系统像差，因为全反射系统不会遭受色差。 "W"r0" 4 :O*62olC5
,^T0!k$ 约洛望远镜示例 L%.=Sb mS 1a#R7chl 例如，考虑类似Yolo望远镜的： c+<gc:#jy  6 c -9[-Px &Qv%~dvW
ZD8 E+]+ 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： Nw3IDy~T  mZ#IP J]&nZud`
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Q{T=Qe 现在，要使用 Zernike 下垂曲面制作等效系统，我们只需要出口瞳孔位置和直径，如上一篇文章所示。此数据是： 5=.mg6: M[&p[P@
\@j3/!=,n% 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm 42
rIIJ1A DJH,#re> 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： p;vrPS ">R`S<W  oeG?2!Zh o@|k q1m8
*18J$ 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 Tf A;4 ^ fH_Xm :%
7+J<N@.d 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： .@f )#2 J2$ =H1-
bzX/Z ts SUB get_scale rK
cr1VFy ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm O}[){*GG= ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case bg,V K1 ! Get the wavelength, in microns <V4"+5cJ8 primary = WAVL(PWAV()) KRj3??b ! to mm…primary = P 6 mDwR primary/1000 boIFN;Aq" ! Scale factor is one wavelength equals this much sag 8X= 2# &) ! Factor of two because the surface is used in reflection -"n8Wv scale = -1 * primary/2 r Ww.(l RETURN t? _{
wRE2rsXoU 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： g+u5u\k jD_B&MQz FOR order = 1, max_order, 1 #0/^v* z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! ~o uRD O PRINT VEC1(z_term)*scale AKKVd%
P( NEXT order -<q@0IYyi
8B7,qxZ 然后使用导入工具将 Zernike 数据导入到 Zernike 标准凹陷表面，可以看到相同的波前误差和其他光线追踪结果： HlX 2:\\  _zFJ]7Ym.) H?dEgubg7]
q yYf&VC} 原始文件和 Zernike 等效文件都在附件中。如果添加更多波长，您将看到两个文件在任何波长下都给出相同的结果。然而，详细的透射和其他偏振数据将不等效，因为Zernike文件对原始文件中使用的涂层一无所知，并且仍然没有办法预测望远镜的行为将如何随场变化：仍然需要一组每个场的Zernike系数。
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