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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) M6]:^;p' \!>q tFT 介绍 M M @&Q aK Lq@uwiq! 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。 mSFA i 9a1R"% Z
_a?x)3\v 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。 vHPsHy7y b|k(:b-G&.
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。 pwVGe|h%, '2 <N_)43$
ESS1 L$y 约洛望远镜示例 kOel
!A = t}m 例如，考虑类似Yolo望远镜的： 9I1`* 0A  8k Sb9 2 +rrA>~
O6q5qA 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： _t X1z ^  VjiwW%UOM _w5c-\-PUM
hx~rq `{ 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： ;Q5o38( q?0&0
$ O;a~/T 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm `[_p,,}Ir sk t9mU 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： W {}M${6& E|VTbE YG  leXdxpc Q'^$;X~-<
Nfl5tI$U: 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。 B|AIl+y r8_MIGM'
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jM u5f 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： }hc+ENh (. $e@k=
+5Y;JL<%/ SUB get_scale 91FVe ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm |[/XG2S ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case j W -K ! Get the wavelength, in microns J@q !N;eh| primary = WAVL(PWAV()) ]#FQde4]5 ! to mm…primary = 3HndE~_C& primary/1000 AD'c#CT ! Scale factor is one wavelength equals this much sag Qer}eg`R ! Factor of two because the surface is used in reflection k,/2]{#53d scale = -1 * primary/2 G|UeR=/ RETURN qi1#s,
]rO/IuB 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： ;Z&w"oSJ Y^5)u/Y=U FOR order = 1, max_order, 1 M nW"ksH z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! +L=a\8Ep PRINT VEC1(z_term)*scale n1y*`5! NEXT order AT"!Ys| Q3LScpp 然后使用导入工具将 Zernike 数据导入到 Zernike 标准凹陷表面，可以看到相同的波前误差和其他光线追踪结果： *nY$YwHB  d]^\qeG^p 7}Jn`^!
Vf$q3X 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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