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) y ^A $bTQq
d$TW](Bby
介绍 $K KaA{ 0-
+i>q;=~
这是“如何使用Zernike系数对黑盒光学系统进行建模” 的姊妹篇。两篇文章可一起阅读。 1%@~J \qF
0@Ijk(|
g7P1]CZ }
Zernike数据表示光学系统在特定场和波长下的性能测量。因为关于玻璃、曲率半径、非球面系数等的信息。不是 Zernike 数据的一部分，无法将 Zernike 数据缩放到不同的场或波长。 IID(mmy6
L
2$o[
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。 JJ~?ON. H
;gMh]$|"
709eLhXrH
约洛望远镜示例 4r. W :}4:
B~NC
例如，考虑类似Yolo望远镜的： 0|ps),
ZH(.| NaH
Vw*x3>`
^8m+*t
这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： RrHnDO'
g=C<E2'i*
% 8L<KJd
S2R[vB4).
现在，要使用 Zernike 下垂曲面制作等效系统，我们只需要出口瞳孔位置和直径，如上一篇文章所示。此数据是： C P#79=1
2jW>uk4/i
K*Jty y}r
出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm K8J2eV\
88>Uu!M=f
仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： gHx-m2N
QVW6SY
j1 F+,
%jxuH+L
= b7& (x
其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 "A ouiZkh
M: "ci;*$
%d0S- .
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： w4'K2 7
V@S/!h+
k^pu1g=6I
SUB get_scale
j>*SJtq7
! Get the conversion factor to take phase to sag in mm GX)QIe~;qJ
! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case 3@] a#>
! Get the wavelength, in microns kkBU<L2
primary = WAVL(PWAV()) n6 G& ^Oj
! to mm…primary = > bF!Y]H
primary/1000 !)3s <{k#
! Scale factor is one wavelength equals this much sag udGGDH
! Factor of two because the surface is used in reflection k_n{Mss'9
scale = -1 * primary/2 0lCd,a 2:
RETURN E ZKz -}
+&,\ J9'B
然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： 6wB>-/'Y
*'YNRM\}
FOR order = 1, max_order, 1 g
u =fq\`
z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! ?0NSjK5ma
PRINT VEC1(z_term)*scale |u"R(7N*
NEXT order KN:dm!A
e 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： pMp9 O/u%
[7 `Dgnmq
\~t~R q
-0SuREn
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。
