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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) ":Kn@S'{( 0`h[|FYV 介绍 C$"jZcm,I l^u P?l" 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。 #E{aN?_ 2^ ^;Q:
&M6)-V4 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。 r{YyKSL1*K &VY;Al
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。 ngsax1xO >QE^KtZ
ojs&W]r0Z 约洛望远镜示例 Zj<oh8 p0qQ( 例如，考虑类似Yolo望远镜的： ' uo `-Y  { )'D<:T 6x]|IWvW
6zRJ5uI ,/ 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： p $?c>lim  htX'bA >u*woNw(XM
_8 vxb 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： MeQ(,irr^ \$?[>=<wB
D ECX18D 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm 7KRc^ *pZs pr;<n\Y{ 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： K[~Wj8W0 Qc[[@=S%  iV'-j,-i u8+ <uWB
tborRi ) 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。 M\\T Q(B ;f= :~go
uqTOEHH7 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： eb9qg.9Z &0(2Z^Z>fw
sn5N9=\+T SUB get_scale +}m j6 I ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm KS*W<_I ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case ` 3pe\s ! Get the wavelength, in microns Q Aygr4\X^ primary = WAVL(PWAV()) 1yX&iO^d ! to mm…primary = RVI],O primary/1000 R&ou4Y:DG ! Scale factor is one wavelength equals this much sag &=$8
v"&^ ! Factor of two because the surface is used in reflection ~gI%
scale = -1 * primary/2 pxI*vgfN7 RETURN s$H5W`3
hXz"}X n 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： lz{>c.Ll[ KO)<Zh FOR order = 1, max_order, 1 Wv=L_E_
z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! x-tA {_: PRINT VEC1(z_term)*scale +QldZba NEXT order )&_{m
K elKQge 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： c}QQ8'_  JSGUl4N ?a}eRA7
{GHGFi`Z 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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