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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) r8sdzz% -H4PRCDH 介绍 D^$]>-^ X@cSP7b 这是“如何使用Zernike系数对黑盒光学系统进行建模” 的姊妹篇。两篇文章可一起阅读。 fTTm$,f5N v Xc!Zg~
)ukF3;Gt 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。 hX&-/fF+f wtq,`'B
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。 ]XY0c 6
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.6LS+[ 约洛望远镜示例 ^mAJ[^% )q^(T1 例如，考虑类似Yolo望远镜的： "8FSA`>=  T=.-Cl1A )mj<{Td`
$ ]Jf0_ 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： R^u c%onP  a"k'm}hVY$ Trpgx
nVNs ][ 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： 'w:bs ! $<:'!#%
Jlz9E|*qV 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm ZH!;z-R !F-sA: xq 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： _O LI%o
PaNeu1cO  9+t =| RFB(d=o5S
b##1hm~+9 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 SijS5irfk X`D+jiQ(f
(NPxab8e* 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： LGAX"/LX ,2,W^ HJ
%iX/y SUB get_scale (xbIUz. ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm i]dz}= j' ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case ;|;iCaD a+ ! Get the wavelength, in microns {-J:4*` primary = WAVL(PWAV()) 1EQvcw # ! to mm…primary = Q4=|@| U0 primary/1000 9Eu #l V ! Scale factor is one wavelength equals this much sag xuF5/(__ ! Factor of two because the surface is used in reflection zs0hXxTY: scale = -1 * primary/2 * O5: RETURN VJ*\pM@no
86y%=! bS 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： ~x\Cmu9` h^Qh9G0dn
FOR order = 1, max_order, 1 }DbE4"^K7 z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! k},> ^qE PRINT VEC1(z_term)*scale _Yy:s2I 8B NEXT order 6W$rY] h! :SK<2<8h 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： _ ! %M%  fy`+Efuj UDM yy Vd
SYeE) mI
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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