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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) { J}Zv5 'z= QV {ni 介绍 d1`us G" ;3D[[* n9 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。 -] ?F Yzr|Z7r q}
b\U p( ] 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。 1P'R-I -I' @4\<
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。 42Gv]X t&r-;sH^[
{=Y.Z1E: 约洛望远镜示例 T =l4Vb{> q0oNRAvn" 例如，考虑类似Yolo望远镜的： } h.]sF  f /r@9\x Z?vbe}pUM
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这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： c&+p{hH+  n
2k&yL+a P(1 bd"Q
>l\?K8jL9 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： G|Du/XYh pN[G ?A
S}=euY'i 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm QsaaA
MGY |kHPk)}I] 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： u |h T1l qc*z`Wz:  g| W|>`> Z;^UY\&X
0 ttM_]#q 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。 I e#LZti t?1+Yw./em
-?A,N,nnX 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： O\64)V
0 'V reO52
<z3:*=! SUB get_scale Wx ;`=9 ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm .=WsB@+ ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case \}0J%F1 ! Get the wavelength, in microns Rh7unJ primary = WAVL(PWAV()) *&b~cyC ! to mm…primary = C.r9)#G primary/1000 w l.#{@J]< ! Scale factor is one wavelength equals this much sag a'f0Wv0%" ! Factor of two because the surface is used in reflection "o
+" Jd scale = -1 * primary/2 0hTv0#j# RETURN x)M=_u2 _
i"}%ib*X 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： .".xNHR# 3YyB0BM W FOR order = 1, max_order, 1 &J~vXk:
! z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! [KIK}: PRINT VEC1(z_term)*scale l4oI5)w NEXT order s 2t'jIB P
0xInW F 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： 4qtjP8Zv[  T<*i( $
[ Hcw@24ic
2.=3:q!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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