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2023-04-07 12:23 |
Ansys Zemax | 如何使用Zernike凹陷表面对全反射系统进行建模
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) /HIyQW\Ki- IQ&PPC 介绍 !y_FbJ8KC a4:GGzt 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。 <4rnOQ: |E+.y&0; M9)4ihK 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。 yr\ClIU h<9vm[ . 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。 [?K>s>it w=KfkdAJ*/ Snr(<u 约洛望远镜示例 [,;Y5#Y[5 BTAbDyH5 例如,考虑类似Yolo望远镜的: ?G `m;S [attachment=117183] BX_yC=S RV~t%Sw^ 8LV6E5Q 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前: 8Lgt [attachment=117184] kf@JEcKV dD,}i$ nJI2IPZ 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: rrL.Y&DTK _[rFnyC+0V ?]><#[?'L 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm /LFuf`bXV 4/
` *mPW 仍然遵循上一篇文章,可以产生如下一阶等效系统: luP;P& oAO{4xP [attachment=117185] y[N0P0r l: HV%/baX] y:)^*2GA-B 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。 B:h<iU:'D X]y:uD{ C0N
:z.)4 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: gnJ8tuS 97liSd Jc":zR@5 SUB get_scale @gN"Q\;F ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm \2@J^O1, ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case o`f^ m ! Get the wavelength, in microns 96w2qgc2 primary = WAVL(PWAV()) !Cgj
>= ! to mm…primary = hs7!S+[.$$ primary/1000 ZR1U&<0c@ ! Scale factor is one wavelength equals this much sag [ar0{MPYd ! Factor of two because the surface is used in reflection eN])qw{ scale = -1 * primary/2 V'9.l6l RETURN gqS9 {K(f L-+g` 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位: +/[M
Ex= QIiy\E% FOR order = 1, max_order, 1 Y
w0,K& z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! M\{n+r-m PRINT VEC1(z_term)*scale
ZiUb+;JA NEXT order }{R*pmv$bN '=0}2sF> 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: l cl|o3yQ [attachment=117186] v+LJx 'xH^ksb " HAjl[c 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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