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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) 1P2% n [y zy$hDy0 介绍 %$]u6GKabi sSD(mO<( 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。 VIi| :k X x?J t
`$@1NL7> 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。 Mh_jlgE'd# 8zVXQ!'
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。 }E/L: )b !q
$AsM 9D<BE 约洛望远镜示例 ZklidHL'); C 7+TnJ 例如，考虑类似Yolo望远镜的： $ (zJ  )-jvp8%BK Iv/yIS
&Puu Xz< 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： - h.Y QC`  3tLh{S?uJ C|!E' 8Rw
l0Pg`wH, 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： {v`wQM[ /#,<> EfT
%eT/:I 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm UNY>Q 7 ^` dp!1.+ 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： ;H\,w /E9 >eUAHmXQ|  A>k+ 4|f Kw ?,A
dc5B# 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。 R9#Z= f, }W| C IgF*
&12aI |u^< 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： HE( U0<9c Hss{Sb(
dR=SW0Oa{ SUB get_scale %pg*oX1VK6 ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm ?xG #4P<C= ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case ^ WD [>E~ ! Get the wavelength, in microns Y":hb;& primary = WAVL(PWAV()) ZjI^0D8 ! to mm…primary = Y0eu ^p) primary/1000 GzR;`,_O/ ! Scale factor is one wavelength equals this much sag 9td(MZ%i~N ! Factor of two because the surface is used in reflection -nd6 h x scale = -1 * primary/2 u?'X%'K* RETURN ix$+NM<n
RyM2CQg[ 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： {u5)zVYC,U sY#K=5R FOR order = 1, max_order, 1 ^~A r z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! `o*eL Lk PRINT VEC1(z_term)*scale ]k KsGch NEXT order ' Uc| [l]
j`tUx#
h 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： d5],O48A  <]!IC]+ Xg%zE
6>vj({,1Y* 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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