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) ,v(ikPzd
,uS}wJAX 介绍 5+*CBG} .c _qMTm" 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。 MNKY J vt}A6mF <GoZ> 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。 YHo*IX')C? '6Yx03t 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。 4% 2MY\ o>\epQt~/p <7J\8JR&= 约洛望远镜示例 EBplr , x]|-2t 例如,考虑类似Yolo望远镜的: h=ko_/< [attachment=117183] 9 H~OC8R: fb|lWEw5h. P64<O5l/ 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前: o1u?H4z [attachment=117184] &+8cI^kp DX8pd5U );ZxKGjc4 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: 6ieP` bct ,+E"s3NW !o8(9F 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm >66v+ ]llvG\ 仍然遵循上一篇文章,可以产生如下一阶等效系统: hSSFmEpr |(rTz!!- [attachment=117185] Lz}mz-N 7cZ(g dQ/
8=j_~&* 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。 $jv/00:& .V|o-~c nSh}1Arp/ 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: B}Sl1)E O\)rp!i ?-9It|R SUB get_scale SFa~j)9'n ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm C(5B/W6 ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case w:o,mzuXK ! Get the wavelength, in microns x<[W9Z'~?9 primary = WAVL(PWAV()) x)^t5"F ! to mm…primary = BFMINq> primary/1000
+`Ypc ! Scale factor is one wavelength equals this much sag MbjMO"} ! Factor of two because the surface is used in reflection 5<L+T scale = -1 * primary/2 `'M}.q,k~ RETURN d@_| $${9 %qPzb 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位: 8yn}|Y9Fu jsnk*>j FOR order = 1, max_order, 1 8K0@*0 z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! 0|@*`-:VO PRINT VEC1(z_term)*scale YCEdt>5PA NEXT order KcNh3CR UqaV9 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: @b"J FB| [attachment=117186] q~*> Dg2=;)"L #&ZwQw 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。
|
|