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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) ;W#/;C
_h SB!m&;Tb 介绍 ok9G 9|HA > qIZ 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。 5 1M'x_8 AwGDy +
u]Y NF[] 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。 `?X t ,
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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。 |a[ :L o)6udRzBv
`r8bBzr@% 约洛望远镜示例 "LH* T u&Dd9kMz 例如，考虑类似Yolo望远镜的： 15 ~+Ga4  WN ?meZ/N/ JYWc3o6
wZUR 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： =E%<"FB  su]ywVoRT (vf5qF^
5B=Wnau 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： TMQu'<?V NBZ> xp[U
-?<L"u 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm q&wXs /$a oE4hGt5x{ 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： OL"So
u4 @A dJu-u  ;R?9|:7 %4E7 Tu,1
tlF c+3 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 /L"& '~ M+TF0c
P X<,/6g z 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： DWH)<\? Swz1RT
!P26$US%P SUB get_scale L:F:ZOM6` ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm =<[ZFO~v ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case
goT:\2 ! Get the wavelength, in microns /`Lki>" primary = WAVL(PWAV()) DP_ b B( ! to mm…primary = Gu _Rf&: primary/1000
0- +`{j ! Scale factor is one wavelength equals this much sag Fw5r\J87c ! Factor of two because the surface is used in reflection M Pd#C*c scale = -1 * primary/2 d|sI> 6jD RETURN CQ3{'"b
@]h#T4z' 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： #B)`dA0a ~qT+sc!t FOR order = 1, max_order, 1 uL4 @e z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! m,TqyP# PRINT VEC1(z_term)*scale *WgP+"h NEXT order _n{6/ JhDjY8?86 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： Ja#idF[V  zj;y`E Nj | T"{q
EH$wW l^ 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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