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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) 3*F|`js" |}: D_TX 介绍 {qm5H7sL DB'3h7 T 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。 r!^VCA ug/P>0
]E* xn 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。 OTEx9 u$
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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。 BA9;=orx Qqd +=mgc
}5d|y* 约洛望远镜示例 {;38& Izwz P kOtg[Z 例如，考虑类似Yolo望远镜的： zR%)@wh  (9)uZ-BF, ^fU, 9
o{7w&Pgs2 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： h m(  B~3qEdoK5` R?] S<Z
km}E&ao 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： _Ry >BjZ{7?Ok
InG<B,/W? 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm 2~)q080jh x&gS.b* 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： g:>dF# I^QB`%v5  +H _ / %G jjl*`E
I -XkxDw 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。 %%Wn: c> U6M&7 l8
]r1 Lr{7^S 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： mW."lzIl i bgF,N
SU4~x0 SUB get_scale *%dWNvN4X ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm g1q%b%8T ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case , oj)`?Vh ! Get the wavelength, in microns 0urM@/j+ primary = WAVL(PWAV()) Byns 6k ! to mm…primary = 2J7JEv| primary/1000 Z1 5b'^)?9 ! Scale factor is one wavelength equals this much sag 1c $iW>0K ! Factor of two because the surface is used in reflection CHM+@lD scale = -1 * primary/2 N4, !b_1 RETURN 9riKSp:5
SA6.g2pFz 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： p B79#4 !xD_=O FOR order = 1, max_order, 1 LMYO>]dg
z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! 7/Mhz{o;W PRINT VEC1(z_term)*scale wk6tdY{&s NEXT order h!1CsLd[ OSCe TkR 然后使用导入工具将 Zernike 数据导入到 Zernike 标准凹陷表面，可以看到相同的波前误差和其他光线追踪结果： "cX*GTNi8  0Yc#f D y &%2
gx6$:j; 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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