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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) O<e{ r)6M!_]AW 介绍 yH}s<@y;7 M:6"H%h,W 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。 ilva,WFa^ kM@zyDn,
Fr$5RAyg Zernike数据表示光学系统在特定场和波长下的性能测量。因为关于玻璃、曲率半径、非球面系数等的信息。不是 Zernike 数据的一部分，无法将 Zernike 数据缩放到不同的场或波长。 pO.2< RAK-UN
如果您使用的是全反射设计，则可以使用Zernike标准凹陷表面来描述给定视场下所有波长的光学系统像差，因为全反射系统不会遭受色差。 I)W`sBL TNr : pE<
Uv~QUL3> 约洛望远镜示例 _\HQvH :Xd<74Nu 例如，考虑类似Yolo望远镜的： TvQo?  a -moI+y WSY}d
Vr
;xs"j-r/ 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： Q ?/o%`N  H]jhAf<h E=w1=,/y
<V6VMYXY4 现在，要使用 Zernike 下垂曲面制作等效系统，我们只需要出口瞳孔位置和直径，如上一篇文章所示。此数据是： kn"(A .R z%LIX^q9
C=4Qlt[` 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm .@Dxp] /B} ~BkCp pI 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： K: Q< CQ2 q8Z<{#oXu  d$AWu{y AjgF6[ B
x~j`@k,; 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。 /_#q@r4ZQ Nl(3Xqov
NL0n009"c$ 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： 'anG:= Sa`Xf\
}k
G9!sf SUB get_scale ZEO,]$Yi7 ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm g!z&~Z: ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case M|(Q0 _8
! Get the wavelength, in microns Vr1<^Ib primary = WAVL(PWAV()) |WdPE@P ! to mm…primary = %\Mo-Ow! \ primary/1000 gH3v k $WS ! Scale factor is one wavelength equals this much sag Wh 2tNyS ! Factor of two because the surface is used in reflection 0|\$Vp scale = -1 * primary/2 ?r+- RETURN Z} r*K%
wtV#l4 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： c>~*/%+ 3% ;a)c;D FOR order = 1, max_order, 1 8d-t|HkN z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! >q1L2',pK PRINT VEC1(z_term)*scale 5=?\ 1`e1[ NEXT order YNj`W1 u4%Pca 9(= 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： *lw_=MXSK  t=O8f5Pf{ hJ# xB6
2WVka 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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