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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) B K+P VGD~) z57 介绍 W/xPVmnV T+@i;M 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。 o]Ne|PEpO *c [w9(fU
<tF q^qB 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。 }7 +%k/ h7q{i|5
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。 xS tsw5d Wn+s:o v
f^ B'BioW( 约洛望远镜示例 8Iw)]}T ' `| ?<KF164 例如，考虑类似Yolo望远镜的： (b//Yyq N  5~?6]=hl ,o%by5j"^N
&d2L9kTk 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： CU\gx*=E  2SC-c `9) UTKyPCfj
$M,<=.oT 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： lWj*tnnn[ G6zFQ\&f
6384 $mT,S 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm {{Ox %Zm fEXFnQ# 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： j Db\4QyC #J&3Zds  C0N}B1- MU tt?`,G.(]
)~=8Ssu 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 n({%|O<| G`O*A Q}[
zY:3* DiM 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： AF"7 _ !' ^l} K>
5aW#zgxXg SUB get_scale 4z( B`t~7 ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm xH:L6K/c ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case VqW5VL a ! Get the wavelength, in microns %AA&n*m primary = WAVL(PWAV()) A /I\M N| ! to mm…primary = [?I<$f" primary/1000 A/2$~4, ! Scale factor is one wavelength equals this much sag }6-olVg ! Factor of two because the surface is used in reflection NT 5=% X] scale = -1 * primary/2 +S0aA Wal RETURN U[x$QG6 m!
iKrk?B< 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： 2H.g!( Oza Q&r. wV| FOR order = 1, max_order, 1 V /2NIh z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! ,Kj>F2{ PRINT VEC1(z_term)*scale gjG SI'M0B NEXT order GxD`M2 KF+r25uy[+ 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： WyatHC  6H 'A]0 "NA<^2W @J
wW*7 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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