首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> ZEMAX,OpticStudio -> Ansys Zemax | 如何使用Zernike凹陷表面对全反射系统进行建模 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

ueotek 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) Qmrcng}P  
1;h>^NOq  
介绍 s-*XAn ot  
gSC@uf  
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。 %wO~\:F8  
N  P"z  
-nW{$&5AF  
Zernike数据表示光学系统在特定场和波长下的性能测量。因为关于玻璃、曲率半径、非球面系数等的信息。不是 Zernike 数据的一部分,无法将 Zernike 数据缩放到不同的场或波长。 ;9~z_orNQZ  
#O~Y[''C5X  
如果您使用的是全反射设计,则可以使用Zernike标准凹陷表面来描述给定视场下所有波长的光学系统像差,因为全反射系统不会遭受色差。
_FV.}%W<u  
^Iz.O  
1Nz\3]-  
约洛望远镜示例 G`n-WP  
X:Zqgf  
例如,考虑类似Yolo望远镜的: )sQbDA|p  
[attachment=117183] FR <wp  
x\=h^r#w  
|LQmdgVr$  
这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前: rEViw?^KT  
[attachment=117184] fVkl-<?x  
pxN'E;P-  
&qr7yyY  
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: e D}Ga4  
vD(;VeW[  
b&ADj8cKC  
出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm C{Fo^-3  
4e:hKv,+4  
仍然遵循上一篇文章,可以产生如下一阶等效系统: }"T:z{n  
L+u_153  
[attachment=117185] pSAXp# g  
ZGrV? @o,6  
=}L[/RL  
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。 cr!I"kTgD  
C$5v:Fk  
X[|>r@Aa!  
然后,我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏,但添加了额外的缩放因子: 5t PmrWZ  
FUH1Z+9  
ILQg@J l  
SUB get_scale e#AB0-f  
! Get the conversion factor to take phase to sag in mm H1w;Wb1se  
! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case %!q(zql  
! Get the wavelength, in microns b"gYNGgX  
primary = WAVL(PWAV()) X2{3I\'Ft  
! to mm…primary = [;2v[&Po  
primary/1000 kN_LD-  
! Scale factor is one wavelength equals this much sag ' Sl9xd  
! Factor of two because the surface is used in reflection G0^PnE0-  
scale = -1 * primary/2 u]}Xq{ZN  
RETURN 6`yq4!&v  
&@RU}DnvM&  
然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位: R38 w!6{  
0+L5k!1D  
FOR order = 1, max_order, 1 Ro1l:P)C`  
z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! M,9WF)p)V  
PRINT VEC1(z_term)*scale DQ~@=%?ni  
NEXT order `w q\K8v  
IuTTMAt  
然后使用导入工具将 Zernike 数据导入到 Zernike 标准凹陷表面,可以看到相同的波前误差和其他光线追踪结果: )j$Bo{  
[attachment=117186] .OjJK?  
T^79p$  
mr;WxxO5  
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。
查看本帖完整版本: [-- Ansys Zemax | 如何使用Zernike凹陷表面对全反射系统进行建模 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计