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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) ,LW0{(&z S8y4 p0mV 介绍 _RmrjD k k5( $b{ 这是“如何使用Zernike系数对黑盒光学系统进行建模” 的姊妹篇。两篇文章可一起阅读。 Or t\J~ O V)]&UbEL|
4MIVlg9 Zernike数据表示光学系统在特定场和波长下的性能测量。因为关于玻璃、曲率半径、非球面系数等的信息。不是 Zernike 数据的一部分，无法将 Zernike 数据缩放到不同的场或波长。 WC4Il
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如果您使用的是全反射设计，则可以使用Zernike标准凹陷表面来描述给定视场下所有波长的光学系统像差，因为全反射系统不会遭受色差。 IE6/
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WO{N@f^ 约洛望远镜示例 z23KSPo , QQ:o'I! 例如，考虑类似Yolo望远镜的： K5KN}sRs"  =$'Zmb
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uC3$iY:_e 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： ;2iZX=P`n  O []+v HCu1vjU(]
a'\`Mi@rb 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： rQWft r^ 7+y sE
7Ct m({I- 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm 0Zq" - n0m9|T& 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： +)Ty^;+[1 O<K r6+
-  HDaec`j N> ~*Jp2;
NlDM/ 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。 iZ:-V8{ M *}$$Fe|
i2*nYd`K 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： t.w?OyO pZR^ HOq
d.
a> (G SUB get_scale oqE
-q\!H ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm /i"EVN`t ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case i .< }X ! Get the wavelength, in microns KGJB.<Be primary = WAVL(PWAV()) M$GD8|*e ! to mm…primary = 6 R<%. -qr primary/1000 :G-1VtE n ! Scale factor is one wavelength equals this much sag QZ` <+"a0 ! Factor of two because the surface is used in reflection *be+x RY scale = -1 * primary/2 ]_Qc}pMF& RETURN jPd<h{js
M|Se| *w 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： ] * Hz' vi2xonq^ FOR order = 1, max_order, 1 qN) cB?+ z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! iN>< m| PRINT VEC1(z_term)*scale *qqFIp^ NEXT order WsoB! m 8]c`n!u=` 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： 4[#.N
3Y4*  yTEuf@ GZ e
)QH
cD>o(#x] 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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