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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) rW.o_z03^ th$?#4SbR 介绍 LSR{ N|h+) *0K@^D b- 这是“如何使用Zernike系数对黑盒光学系统进行建模” 的姊妹篇。两篇文章可一起阅读。 d3$* z)12` l"I
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FYV@%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。 f.Uvf^T}2 !rK,_wH
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。 G(g.~|=EZ zdL"PF
!e+^}s 约洛望远镜示例 {0&'XA=j -HE@wda 例如，考虑类似Yolo望远镜的： 1Qc>A8SU  4x`.nql |#y+iXTJ
kw%vO6"q( 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： C J@G8 >  >uu ]K s+EJXox w
:`pgdn 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： 8lI'[Y?3. jD `p;#~8
"kS(b4^ 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm $CgJ+ua\8 {^Y0kvnd 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： -f{NVX\<0 'aW}&!H M  cZ<@1I5QK }JF,:g
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'@{'T LMCi 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。 f
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LD.^.4{c: 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： p $qpC$F U Bgheu
?qdZ]M4e SUB get_scale \-Oq/g{j ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm aUqVcEU 1 ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case 9XH}/FcP_O ! Get the wavelength, in microns q1|! oQ primary = WAVL(PWAV()) QSaJb?I ! to mm…primary = NoR=:Q 9e primary/1000 &s+F+8"P+ ! Scale factor is one wavelength equals this much sag B%.XWW$ ! Factor of two because the surface is used in reflection O%>FKU>(? scale = -1 * primary/2 nVO|*Bnf) RETURN ~> xVhd
}'"4q 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： "K!9^!4& /+11`B09 FOR order = 1, max_order, 1 -F]0Py8( z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! )|Ho"VEmg PRINT VEC1(z_term)*scale z v Dg1p NEXT order wva| TZ _olhCLIR- 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： #S*@RKSE|7  " !fvEE 4!I;U>b b
*Dz<Pi ^ 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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