|
|
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) ,<X9 Y2B AQ^u 介绍 0<*<$U :Llb< MY2 这是“如何使用Zernike系数对黑盒光学系统进行建模” 的姊妹篇。两篇文章可一起阅读。 /dIzY0<aO HjwE+: w
B `sAk
% Zernike数据表示光学系统在特定场和波长下的性能测量。因为关于玻璃、曲率半径、非球面系数等的信息。不是 Zernike 数据的一部分，无法将 Zernike 数据缩放到不同的场或波长。 'Z]w^< PQE =D0
如果您使用的是全反射设计，则可以使用Zernike标准凹陷表面来描述给定视场下所有波长的光学系统像差，因为全反射系统不会遭受色差。 /g.U&oI]D asqV~n
b\5F ]r 约洛望远镜示例 "ocyK}l.?
y>ktcuML 例如，考虑类似Yolo望远镜的：
Wa~=bH  MpOc ]I6 J7A[
l Nv|M)I 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： 3__-n V  o#N+Y?O dQG=G% W
qxJ\ye+'* 现在，要使用 Zernike 下垂曲面制作等效系统，我们只需要出口瞳孔位置和直径，如上一篇文章所示。此数据是： rS Ni@; >.D4co>
WfRXP^a 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm {\\T gs O33 `+UV"W 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： <{cQ2 !TcJ)0
 Kf-JcBsrT Fs^Mw
g o
.eC1qWZJpd 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 fd9k?,zM o,wUc"CE
\^1E4C\": 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： Zgb!E]V[ = WJ NWt>
:2)/FPL6 SUB get_scale bQ5\ ]5M ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm B|X!>Q<g ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case |+"(L#wk ! Get the wavelength, in microns a09<!0Rp primary = WAVL(PWAV()) ~bpgSP" ! to mm…primary =
W!(LF7_! primary/1000 7o}J%z ! Scale factor is one wavelength equals this much sag Yoll?_k+ ! Factor of two because the surface is used in reflection uvS)8-o&F scale = -1 * primary/2 q" 5(H5 RETURN Vf1 ^4 t
Q=dy<kg'] 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： [1H^3g
' |vzl. ^"- FOR order = 1, max_order, 1 PmM3]xVzd z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! - 35;j'a PRINT VEC1(z_term)*scale r,2g^ K)6 NEXT order <=C?e<Y f|oh.z_R 然后使用导入工具将 Zernike 数据导入到 Zernike 标准凹陷表面，可以看到相同的波前误差和其他光线追踪结果： Ssg&QI  p{dj~ &v wwcBsJ 1{
ku
M$UYTTX 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。
|
