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) i^[yGXtW
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介绍 ?@"B:#l
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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。 k T$yHB #
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Zernike数据表示光学系统在特定场和波长下的性能测量。因为关于玻璃、曲率半径、非球面系数等的信息。不是 Zernike 数据的一部分，无法将 Zernike 数据缩放到不同的场或波长。 nu {bEp
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如果您使用的是全反射设计，则可以使用Zernike标准凹陷表面来描述给定视场下所有波长的光学系统像差，因为全反射系统不会遭受色差。 t'@1FA!)
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约洛望远镜示例 = ]h 5RC
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例如，考虑类似Yolo望远镜的： )NeI]p
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tcY bM+4e
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这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： a9 =,P
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30 Vv Zb
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现在，要使用 Zernike 下垂曲面制作等效系统，我们只需要出口瞳孔位置和直径，如上一篇文章所示。此数据是： V#;6 <H"
h>,yqiY4p
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出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm Cj?X+#J/@d
\>NjeMuWU
仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： |t^7L )&y
" &B/v"nj
eR.ucTji
yZ t}Jnv
0 r=:l/Pz
其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 >jjuWO3T
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*4
/ [YH
W]
然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： T)Byws
^|DI9G(Bs
24_F`" :-=
SUB get_scale wrq 0fHwM
! Get the conversion factor to take phase to sag in mm 7Wg0-{yK4
! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case ?C
! Get the wavelength, in microns N%{&%C 6{
primary = WAVL(PWAV()) lJ!+n<K+
! to mm…primary = *h Ph01
primary/1000 HVzG }r(J
! Scale factor is one wavelength equals this much sag <7T E[M'
! Factor of two because the surface is used in reflection nfck3h
scale = -1 * primary/2 (9x8,f0z
RETURN W!g'*L /#L
7-81,ADv(
然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： kK nz
F
k W Yjqv
FOR order = 1, max_order, 1 n0#HPI"
z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! 9,y*kC
PRINT VEC1(z_term)*scale F,^Q'$ !
NEXT order 4J*% $Vxv
`i0RLGze
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： $-9m8}U(Y
U ahFs
SlvQ)jw%
RrSo`q-h+
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。
