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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) \Yv<Tz J9 #k%3Ag 介绍 A@/DGrZX 0 `X%& 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。 7#Qa/[? D /*GR E#7S
m d[FtcY\ 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。 eK"B .q7 Z-m,~Hh
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。 [ woR 9azC }z&P^p)R
@URLFMFi 约洛望远镜示例 H3 _7a 9 T6f{'.w 例如，考虑类似Yolo望远镜的： @]f"X>  9E _C
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qR < 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： {j z N  3nBbPP_ uK]@! gz
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"0! 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： 3Z'{#<1>^; B$7m@|p!
@1P1n8mH] 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm @6GM)N\{[ w_^&X;0 ^ 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： c>K/f7 ?{q w
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M@Q= !!tQ( 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 5S7`gN. sVkR7
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"<6pp4*I 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： !5`}s9hsF_ <Xy8}Z`s
0s0[U SUB get_scale .mDqZOpf=4 ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm ao{>.b ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case kVU|k-?2 ! Get the wavelength, in microns 6Ep ns s primary = WAVL(PWAV()) i*_KHK ! to mm…primary = QVn0!R{ primary/1000 -xXNzC ! Scale factor is one wavelength equals this much sag c7s4 g- ! Factor of two because the surface is used in reflection EFql
g9bK scale = -1 * primary/2 77i |a]Kd RETURN p w>A Q
U_}$QW0' 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： ?R pT_u A</[Q>8 FOR order = 1, max_order, 1 T]^F%D% z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! 2F x<QRz PRINT VEC1(z_term)*scale 5.?O PK6 NEXT order `zzX2R Je =~=/ d q 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： jLQjv  ] 3={o3[: R1Pnj
+=k?Dp[ 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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