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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) dmE.yVI"O HY'-P&H5( 介绍 J]4Uh_>) UxVxnJ_ 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。 d} ]jw4 t>( }LV.
| D,->k 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。 sJ)Pj?"\? [e`6gGO
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。 SH M@H93 R9lb<`
ioS(;2F 约洛望远镜示例 =! |= Y@ %C(^v)" 例如，考虑类似Yolo望远镜的： 3 n=ftkI  $"]*,=-X qCgoB 0
97L# 3 L6t 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： +HNM$yp  H~r":A'"* %13V @'e9
JQ]A"xTIa* 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： &>%9JXU Eh&HN-&
yMbg1+:
出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm XhG3Of-6 $[DSe~ 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： +yo1&b R/ use`
y^c  0Wc8\c '?MT " G
/#I~iYPe 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。 % /Y; OtFGo 8
Z</.Ss 4 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： -yP_S~ \n Dk`(Wgk2
9&} i[x4 SUB get_scale 79O'S du@ ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm EgT?Hvx: ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case ,c9K]>8m` ! Get the wavelength, in microns V+&C_PyC primary = WAVL(PWAV()) $c<NEt_\ ! to mm…primary = w_]`)$9 primary/1000 eT6T@C]( ! Scale factor is one wavelength equals this much sag j0+l-]F- ! Factor of two because the surface is used in reflection - Hi RXB scale = -1 * primary/2 ==)q{e5 RETURN n!$zO{P
C6{\^kG^j2 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： Th>ff)~ e =/SBZLR(9 FOR order = 1, max_order, 1 5VR =D\j z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! @ U Cr`> PRINT VEC1(z_term)*scale kx31g,cf]w NEXT order /Mmts=^Ja Ny2. C?2 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： oK#UEn  R7ze~[oF e'0BP,\f_}
H4"'&A7$ 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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