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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) l~ZIv jfjT::f>l 介绍 +K:hetv /^':5"=o 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。 .Lp\Jyegs sh;>6xB
oT* qMLdn 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。 THmmf _w@ NU%<Ws=
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。 sW0<f& 3 ?y2v?h"
b 2XUZ5 约洛望远镜示例 t{Z:N']H 4_d'Uh&] 例如，考虑类似Yolo望远镜的：
t&H3 yV  TSUT3'&~p {xCqz0
:NXM.@jJ=" 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： uol EX+  kGW4kuh)/q UJk/Lxv
!c;BO Cqa 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： h5}:>yc Kq;s${ |G
ab^>_xD< 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm 9_l WB6 vu`,:/|h 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： Y1 *8& xT 9;tY'32 /  A3Oe=rB dr]Pns9
@Q%<~b[y 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。 tl^![Z 4x2,X`pe3
abkt&981K+ 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： HD153M, 1[ 4 0\ sM
@h!nVf%fe SUB get_scale Q=#N4[W' ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm A_2oQ* ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case >6 A8+= ! Get the wavelength, in microns nP#|JRn= primary = WAVL(PWAV()) @y(<4kLz ! to mm…primary = C!}t6 primary/1000 mH /9J
! Scale factor is one wavelength equals this much sag $n* wS, ! Factor of two because the surface is used in reflection y-lBaTE9 scale = -1 * primary/2 F-PQ`@ZNW RETURN >wf.C%
cc {^0JT 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： `} S; _g! `
*q>E FOR order = 1, max_order, 1 }N0v_Nas;v z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! bL0>ul" PRINT VEC1(z_term)*scale E@_]L<Z NEXT order f8S! FGiNc [(m+Ejzi% 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： 2JL\1=k;  zy 'cf5k2 Qz`v0"'w
lky5%H 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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