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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) p7p6 ~;P
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CB 介绍 G\B:iyKl ehV}}1>O 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。
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S^7u`- 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。 |H'wDw8 'p&q}IO
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。 )5 ev4Qf
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0I}c|V'P 约洛望远镜示例 L rhQG '"9Wt@
. 例如，考虑类似Yolo望远镜的： O6b. oS '-  t]XF*fZH |6w {%xC?"
'^ `% 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： yhxZ^ (I  **~1`_7~* \^Z DH
8.tp#x,A 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： I6Oc`S!L |Li9Y"5
B i`m +ob 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm HEs .pET\ c{\x< Aw O 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： a9p6[qOcd 8C5*: x9l  ,Ad{k x-H R [{C
L r9z~T:ED 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。 _MzdbUb5, wQrD(Dv(yA
f=Kt [|%'e 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： 43/!pW dRXdV7-!
S !R:a>\ SUB get_scale Rqun} v} ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm ke5_lr( ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case C''[[sw'K ! Get the wavelength, in microns &h?8yV4B primary = WAVL(PWAV()) ($ s%B ! to mm…primary = =f=,YcRn+ primary/1000 K~jN"ev ! Scale factor is one wavelength equals this much sag r B-}<22. ! Factor of two because the surface is used in reflection QUi=ZD1 scale = -1 * primary/2 p&cJo<]=LE RETURN `l<pH<F
{>zQW{! 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： 3R[,,WAj$ Ku;8Mx{ FOR order = 1, max_order, 1 <'92\ O z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! c7/fQc)h4d PRINT VEC1(z_term)*scale k4BiH5\hA NEXT order \++#adN:K T`r\y l} 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： 42 & m)  R \>=}7 Yc~c(1VRz
(# VF>;;L 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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