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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) s8Bbe t `2.[8%6 介绍 t Y'fFz^Ho !hdOH3h = 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。 &>,c..Ke xJlf}LEyF
Rf9;jwU 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。 dn!#c= INt]OP D
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。 W"Mwp V u?,M`w0'
$q%r}Cdg 约洛望远镜示例 VB=$D|Ll z3> ldT 例如，考虑类似Yolo望远镜的： LpN_s#  bh
V.uBH Hwiw:lPq`E
,}?x!3 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： D; nm~O%
 J$"3w,O6+U ny'?Hl'Q
AYb-BaIc 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： l=4lhFG,Mk +J [<zxh\
$z[FL=h)?+ 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm JiH^N! p`N+9t&I4 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： H;D 5)eJ90 I qD;*  zp.-=)D4e /h6K"w=='!
x6N)T4J( 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。 N5K\h}'% - ,YoVB!T
] 40@yrc 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： !:BmDX[<n fD :BKJQ
g Z!q SUB get_scale VkW N1A ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm r8%"#<]/ ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case rD_\NgVAs ! Get the wavelength, in microns w { +G/Ea primary = WAVL(PWAV()) D[i?T3i ! to mm…primary = 2J;_9
g&M primary/1000 1|bg;X9+ ! Scale factor is one wavelength equals this much sag %7}ib z4iF ! Factor of two because the surface is used in reflection 6~b)Hc/ scale = -1 * primary/2 -HQ (t RETURN C"7-lz
L*(Sh2=_ 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： +YD_ L ag02=}Q'r FOR order = 1, max_order, 1 tXXnHEz z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! nY M2Vxi0+ PRINT VEC1(z_term)*scale ka=EOiX. NEXT order yor6h@F1 o{[w6^D7 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： ' Bx"i  BS*Y3 $ %^KNY ;E
Ah :d2*SR4 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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