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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) aB`x5vg7ho SI:+I4i 介绍 u>G#{ $) </K"\EU 这是“如何使用Zernike系数对黑盒光学系统进行建模” 的姊妹篇。两篇文章可一起阅读。 -L9I;]:KY iU5Aj:U3
4eSV( u)4 Zernike数据表示光学系统在特定场和波长下的性能测量。因为关于玻璃、曲率半径、非球面系数等的信息。不是 Zernike 数据的一部分，无法将 Zernike 数据缩放到不同的场或波长。 fbbk;Rq.'3 N XwQvm;q
如果您使用的是全反射设计，则可以使用Zernike标准凹陷表面来描述给定视场下所有波长的光学系统像差，因为全反射系统不会遭受色差。 :Fm{U0;" kEM5eY
lP@/x+6tg 约洛望远镜示例 sA3=x7 j%c P'prp=JD 例如，考虑类似Yolo望远镜的： d83K;Ryd  yDt3)fP# [Z3B~c
zc QFIP 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： \O"EK~x}/  ^&o38=70* k1A64?p
")l_>y ? 现在，要使用 Zernike 下垂曲面制作等效系统，我们只需要出口瞳孔位置和直径，如上一篇文章所示。此数据是： @:'swO/\< C~4$A/&(
3pSkk 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm wv 7j ES B!vI^W 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： #,dE ) fP41 B  4\%0a,\^ zt 1Pu
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M1Jnn4w*d 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
yp2 Y7 90%alG 1>y
)'{ :4MX 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： MB,;HeP! 8$fiq}a
Xa. _ SUB get_scale +tz^ &( ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm d P(*IOO. ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case \-mz[ <ep ! Get the wavelength, in microns G]fl33_}l primary = WAVL(PWAV()) lY5a=mwHU ! to mm…primary = ;!(.hCHvr primary/1000 /cBQE=]6 ! Scale factor is one wavelength equals this much sag f#:7$:{F1 ! Factor of two because the surface is used in reflection W&[}-E8<Y scale = -1 * primary/2 56Q9RU(M RETURN :^mfTj$
dU]> 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： RVmD& N@UO8'"9K& FOR order = 1, max_order, 1 n/_cJD \ z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! v%|()Z0 PRINT VEC1(z_term)*scale y Q>
*F NEXT order T,h,)|:I^ $wa )e 然后使用导入工具将 Zernike 数据导入到 Zernike 标准凹陷表面，可以看到相同的波前误差和其他光线追踪结果： 6a G/=fq  * pN,@ZV$ i)V-q9\
Y? Yix 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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