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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) 9+,R`v /ug8]L o0 介绍 XW Jw J ]a2W e` 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。 xoB},Xl$D #S%Q*k<hw
]*O/+ 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。 ,wKe
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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。 }AZc8o- 1>Q{Gs^
$4j ell 约洛望远镜示例 U $Qv>7 7=@jARW& 例如，考虑类似Yolo望远镜的： I *c;H I  61U<5:#l rzp +:
z9W `FBg 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： HaA1z }?n  D[O {(< 9 1e xl0]-
\b[9e bME 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： \yr isp#` ,wwZI`>-
zb6 ju]2 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm ]0D}T'wM u6:pV.p 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： Qy#)Gxp \qi|Js*{  wix5B@ i`
A
'H9=J* 9oG 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。 DN4#H` -#-p1^v}
()PKw,pD 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： wo5ZxM Z?MoJ{.!?R
y(
r1I[W' SUB get_scale ]j>i.5 ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm PIcrA2ll ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case `h;k2Se5 ! Get the wavelength, in microns o6"*4P| primary = WAVL(PWAV()) /E wGW ! to mm…primary = \^*<
y-jL primary/1000 Kr L>FI ! Scale factor is one wavelength equals this much sag 1|,Pq 9 ! Factor of two because the surface is used in reflection "a1O01n scale = -1 * primary/2 N#N0Q0W= RETURN SEKN|YQV/t
O`FqD{ @V 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： $#o1MX _i}wK?n FOR order = 1, max_order, 1 j W*1E *"
z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! e X&Gw{U-f PRINT VEC1(z_term)*scale g1DmV,W-Q NEXT order m$>iS@R 8YY|;\F)J~ 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： 8U~.\`H-PT  9-*NW0 \ zXlN
e^).W3SK] 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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