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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) <cYp~e%xIw ,"Tjpdf 介绍 Is13: AD]e0_E 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。 Dl%?O G< u4Y M^* S.
k oM]S+1 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。 b M"fk& s~ ^*+kq
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。 :BZMnCfA \c{R <Hh
W;q+, Io 约洛望远镜示例 i\Yl B7 HQR{t 例如，考虑类似Yolo望远镜的： nq' M?c#E  %M9;I -#aZF2z
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^FcW 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： lUv =7"
[  x=-0 zV IIxJqGN:
/7gi/uh~-( 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： ?E<c[*F05 R:/ha(+
p<KIF>rf| 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm R& #tSL nUc ;/ 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： KCUU#t|8V\ BwxnDe G)  .x}gg \ QU/fT_ORw
O8lFx_N7Q 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。 q[ ULG v >)Gd:636+
=g~ W%}) 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： :)IV!_> 'd -U -P}6^
MzzKJ;wbC6 SUB get_scale L-\ =J ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm Zu21L3 ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case 3qi_]*dD ! Get the wavelength, in microns #cU^U#;= r primary = WAVL(PWAV()) %d; <2b0 ! to mm…primary = k4{:9zL1#? primary/1000 `~h4D(n` ! Scale factor is one wavelength equals this much sag =e BmBn ! Factor of two because the surface is used in reflection 5mgHlsDzu scale = -1 * primary/2 [i7YVwG4 RETURN LA4<#KP
+Ok%e.\ZM 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： oNM?y:O _1|$P|$P. FOR order = 1, max_order, 1 ?Elg ?)os z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! rh%m;i<b PRINT VEC1(z_term)*scale #@qN8J}R NEXT order pSfYu=#f *(QH{!-$s 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： i ]o"_=C  3yV'XxC =o^|b ih
>j x.R 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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