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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) `4t*H>:y %d#j%= 介绍 T^
RYN ~JDVoS;>jU 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。 %j;mDR9 5 - ]U2G:
rSNaflYAr 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。 j> |mpfU HH7Bg0=(
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。 42.y.LtZ 3t:/Guyom8
T7ICXpe@ 约洛望远镜示例 ~L=? F b%UbTb, 例如，考虑类似Yolo望远镜的： dC 8,  crr#tad. 8'0I$Qa4
C dTE~O<) 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： -zH` 9>J5|  Jm]P,jaLc Og9:MFI
*T0!q#R 现在，要使用 Zernike 下垂曲面制作等效系统，我们只需要出口瞳孔位置和直径，如上一篇文章所示。此数据是： 0GMov]W?i W=!di3IA
K&TO8 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm 3mLtnRX[m eBg:[4 4V 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： *n2le7 t}f,j^ `e
 j @Y'>3 h7o?z!
nlR 7V. 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 ,2Q5'!o 8\$ u/(DX
`z?h=&N 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： xA] }/* k/ 2TvEV3=
2#`9OLu8X SUB get_scale n>?eTlO3 ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm %p8#pt\$7 ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case [^ eQGv[S ! Get the wavelength, in microns V8" m _ primary = WAVL(PWAV()) m-MfFEZ ! to mm…primary = rtZEK:.# primary/1000 I|vfxf ! Scale factor is one wavelength equals this much sag }BJ R/r ! Factor of two because the surface is used in reflection N 2$uw@s scale = -1 * primary/2 GVUZn// RETURN /=S\v<z
3u~V& jl 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位：
)6:1`&6 8 ;"HM5+ FOR order = 1, max_order, 1 4~J g\@ z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! 7'idjcR PRINT VEC1(z_term)*scale O7# 8g$ZIv NEXT order 4)NbQ[ ISi^BFU 然后使用导入工具将 Zernike 数据导入到 Zernike 标准凹陷表面，可以看到相同的波前误差和其他光线追踪结果： 7 L$\S[E  f7oJ6'K .1A/hAdU
V&Q_i E 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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