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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) m1RjD$fM oW6b3Q / B 介绍 nd {k
D>a MSe >1L2= 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。 6|1*gl1_LD lr)9 U 7
C-&s$5MzGb Zernike数据表示光学系统在特定场和波长下的性能测量。因为关于玻璃、曲率半径、非球面系数等的信息。不是 Zernike 数据的一部分，无法将 Zernike 数据缩放到不同的场或波长。 _D8:p>= O ] t)`+%q
如果您使用的是全反射设计，则可以使用Zernike标准凹陷表面来描述给定视场下所有波长的光学系统像差，因为全反射系统不会遭受色差。 -=qHwcId WdbHT|.Aj
-`1)yhS 约洛望远镜示例 }synU]^7\ q,=YKw)* 例如，考虑类似Yolo望远镜的： 6Z;D`X,5  `~ h8D9G pbG v\S F
fbJa$ 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： ,v#3A7"yW  S"@@BQ#mf Q 34-a"6)
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]VQnQ 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： E4< #6q S~^]ib0
$v=(` = 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm '2SZ] Sre:l'. 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： L i\b ,_C l=47#zbpZ]  b[MKo7 0RN 7hpf&`
Kn} Y7B{ 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 ;V bB]aUg +#6f)H(P]
h3Nbgxa. 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： DK|/|C}6 Q fL8@W~e
8]WcW/1r ! SUB get_scale c&"1Z/tR ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm
g ~%IA.$c ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case o}yA{<" ! Get the wavelength, in microns ix 5\Y primary = WAVL(PWAV()) w}
r mYQ ! to mm…primary = 7Kt i& T primary/1000 LftzW{>gI" ! Scale factor is one wavelength equals this much sag }{.V^; ! Factor of two because the surface is used in reflection 2]H?q!l!O scale = -1 * primary/2 H`7T;`Yb RETURN J$ &2GAi
^%qQ)>I=j 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： 3Q_)Xs
r` /.(F\2+A FOR order = 1, max_order, 1 *7),v+ET z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! h2
>a_0" PRINT VEC1(z_term)*scale zvT8r(<n} NEXT order cd4H bSp q[c^`5 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： 5E2T*EXSh  y~ wN: ,?!MVN-
?*cCn-| 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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