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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) T(Yp90'6 ZDL1H3;R 介绍 6&;GC<].(y 2[(~_VJ 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。 #^] vhnbN J2
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V'>P lb.A 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。 Id`V`|q ~Gh7i>n*
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。 EqtL&UHe ' ZI8n MY
&L+.5 i 约洛望远镜示例 k{vbi-^6rf R@pY+d9qp 例如，考虑类似Yolo望远镜的： S2\;\?]^~  *U%3 [6hm G{4s~Pco[Q
+a N8l1 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： Dj c- f  h/{1(c } -@_ v@]:
N8Z z6{rp 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： B K=w' 1U \$.{*f
M.s'~S7y 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm _ h#I}uJ~ 9`N5$;NzY 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： $fg@g7_: p$|7T31 *  0'Ho'wD b D@68_sn
EV{Ys}3M 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。 /QyKXg6)l 0stc$~ ~v
'n,V*9 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： -c0ypz oS..y($TI
; T WLo_ SUB get_scale dV' EiNpf ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm < z2wt ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case Px=@Tw N, ! Get the wavelength, in microns I@9'd$YY primary = WAVL(PWAV()) %;dj6):@ ! to mm…primary = ]$lt primary/1000 gd*Gn" ! Scale factor is one wavelength equals this much sag s< FBr, ! Factor of two because the surface is used in reflection %?PFe} scale = -1 * primary/2 ,?|$D Y+= RETURN =zyA~}M2
kUgfFa#_ 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： DHWz, M 3@gsKtA&H4 FOR order = 1, max_order, 1 yk`qF'4] z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! ]h,rgO ; PRINT VEC1(z_term)*scale Q# B0JT1 NEXT order V9<`?[Usv Jo\P,-\( 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： Z]]Ur  ;v:( {6zNCO
C_Ewu*T7 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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