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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) $vy.BY Fm {dj OU
9] 介绍 %e%nsj6 XpH[SRUx 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。 ~N'KI P[W 317Buk
] hvB-R16f 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。 :M3l#`4Q r 'jVF'w
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。 rP`\ <}a. z7P PwTBa
V7401@F 约洛望远镜示例 C
[2tH2*# /2HwK/RZ 例如，考虑类似Yolo望远镜的： Gcs+@7!b  $;;?' !%. J*U(f{Q(
V7[qf " 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： @/0aj  Z^fF^3x Z =F=@ <!
Tz*5;y%4 现在，要使用 Zernike 下垂曲面制作等效系统，我们只需要出口瞳孔位置和直径，如上一篇文章所示。此数据是： //+UQgl6 Z@ws,f^e
~4`wfOvO 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm ,+X8?9v -~(0:@o ; 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： 5 h>
gz CYrL|{M]  tIr66'8 Y*}Sq|y
e ;6Sj 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 >Le
mTr H7SqM D*y9
f8&=D4)-w 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： \:=Phbn v ;$^1 I
gN]`$==c[ SUB get_scale ev?>Nq+Z ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm P! O#"(r2] ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case r\Nn WS J ! Get the wavelength, in microns ;:!LAe
primary = WAVL(PWAV()) S$H4xkKs ! to mm…primary = gR( c; primary/1000 O.$<B f9
! Scale factor is one wavelength equals this much sag NfO0^^" ! Factor of two because the surface is used in reflection m|7g{vHVV scale = -1 * primary/2 ' qM 3.U RETURN MYx*W7X
Z0'3.D,l 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： X!
]~]%K$y f/c}XCH_h FOR order = 1, max_order, 1 y1' /@A1 z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! HIU @m< PRINT VEC1(z_term)*scale @KpzxcEoO NEXT order 8zGzn%^ _ xC~44 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： UF{2Gx  9e=*jRs]l^ @fK`l@ K
p>zE/Pw~ 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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