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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) ^B1Ft5F`b EPJ>@A>;D 介绍 Y-bTKSn hV~M!vFxA 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。 nl}L T/N JOG- i
Pd+ *syOM 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。 @Y `Z3LiR$ ^.:&ZsqV
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。 eGT&&Y 6 :wk= #w
3Iq vc v 约洛望远镜示例 !D F~]& d;<'2 8A 例如，考虑类似Yolo望远镜的： h[u@UGK%  Aa_@&e vLxaZWr
l@&-be 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： Lxv;[2XsW)  L~ f~XgQ f3Zf97i
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~3.F 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： cWo>DuW& p@O Ip
}j2;B 8j 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm !U:&8 Le )C"ixZ>2xQ 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： j^#p#`m UF^[?M =  Y=|p}>.} ;`^_9
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/ojx$Um 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 <[n:Ij D N)o|p
=8#.=J[/ 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： U2?R&c;b q#AIN`H
9[JUJ,#X'0 SUB get_scale = r/8~~= ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm |hj!NhBe ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case iS)-25M' ! Get the wavelength, in microns 4Cu\|"5) primary = WAVL(PWAV()) 'm`}XGUBS ! to mm…primary = iJE:>qOTD5 primary/1000 1OExa<Z q ! Scale factor is one wavelength equals this much sag N@tKgx ! Factor of two because the surface is used in reflection _BA; H+M scale = -1 * primary/2 sgP{A}4 W RETURN c*7|>7C$i
,x1OQ jtY 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： .-iW
T4Dn pTi7Xy!Cw FOR order = 1, max_order, 1 ^%zhj3# z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! )%S@l<%@? PRINT VEC1(z_term)*scale n_; s2,2r NEXT order Nc(CGl: ms5?^kS2O 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： sM MtU@<x  &*" *b\ wdP(MkaV
N,K /Ya)1 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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