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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) t%]^5<+X58 5 WN`8? 介绍 J1gEjd F_p3:l 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。 &;~2sEo, Q`@$j,v
;Sx'O 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。 !]{ 1h
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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。 ex@,F,u>o .pB8=_e:
8osS OOzM 约洛望远镜示例 U- *8%>Qp |d B 1R% 例如，考虑类似Yolo望远镜的： )JY_eG&2Dx  `Q1WVd29 yKe*<\
!BvTJ-e)F 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： $ +GFOO  4BduU H ABq {<2iYN
z'\}/k+ 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： N SxPN: Y?&DEKFbD
m! '1$G 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm I\Gp9w0f c5wkzY h 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： <.A C=4@V =jV%O$Fx  ]Jq k C4| #iR yjD
8f{}ce'E* 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。 T $.-{I cAKoPU> U
TsFdy{/o* 然后，我们以下垂为单位导出 Zernike 数据。执行此操作的宏类似于原始文章中提供的宏，但添加了额外的缩放因子： NrI 5uC7 @
(u?=x;
Kl46CZs#8 SUB get_scale 4U! .UNi ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm zV_-rf ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case Y|0-m#1F# ! Get the wavelength, in microns ].<sAmL^ primary = WAVL(PWAV()) QGbD=c7 ! to mm…primary = K9I,Q$&xX primary/1000 eUKl
Co ! Scale factor is one wavelength equals this much sag m`yn9(1Y[ ! Factor of two because the surface is used in reflection e>vUkP y scale = -1 * primary/2 4xAlaOw5M RETURN +/b4@B7
?`l=!>C4s 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： H/@M NBg>i7KQ FOR order = 1, max_order, 1 s68_ o[[E z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! +U_-Lq ) PRINT VEC1(z_term)*scale Hdq/ E>u NEXT order @R OY}CZ{/ ,5A>:2 zs 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： dE}b8|</  {DXZ}7w:v VG'(
>NOYa3 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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