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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) HY)ESU
! aB"xqh)a}T 介绍 sLns3&n2 2P9J'
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。 mhzYz;} E4HU 'y~
5~r2sCDPk 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。 L"vj0@n'0 H+l,)Se
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。 Gt~JA0+C)7 (V?@?2 5
u) *Kws 约洛望远镜示例 ,X/- 8eyl,W=dn 例如，考虑类似Yolo望远镜的： mX\
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4| Ui?.4= 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： 8;n_TMb  YBjdp=als V3.t; .@
\dkOK`)b 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： keCRvl Z4 Cs1>bpY*R6
kso*} uh0 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm 97LpY_sU ]vo_gKZ 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： 4~|<` vqN SY
_='9U  44-r \> |4C^$
I> "Ci(N 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。 "s_Z& vVVPw?Ww-
C1fyV] 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： O# _x)13 yV]xRaRr2
u$\a3 yi SUB get_scale |~e?,[-2`r ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm Yx%bn?%;& ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case L P<<'(l` ! Get the wavelength, in microns flnVY Qe primary = WAVL(PWAV()) rFu ez$ ! to mm…primary = !7 _\P7M primary/1000 ]WL| ~mG ! Scale factor is one wavelength equals this much sag A 's-'8m ! Factor of two because the surface is used in reflection !% S 4 n scale = -1 * primary/2 Y &f\VNlT RETURN ;j'Daupt;=
tT5pggml 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： [1( FgyE ^v :Z o FOR order = 1, max_order, 1 r"]'`qP, z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! sb.J
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PRINT VEC1(z_term)*scale AsxD}Nw[Z* NEXT order ?R'Y? b Pe$6s:|NS 然后使用导入工具将 Zernike 数据导入到 Zernike 标准凹陷表面，可以看到相同的波前误差和其他光线追踪结果： r88"#C6E'  ZYMw}]#((E a!, r46>$H
Oh; Jw 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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