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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) rcc.FS 4o: 介绍 "@xF(fyg X% +FM] 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。 /o<tmK_m :U5>. ):
*fBI),bZa 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。 PB
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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。 <h_ lc}o/ 4<`x*8`
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| 51z&dG 约洛望远镜示例 !}sYPz]7! m"B)%?C# 例如，考虑类似Yolo望远镜的： RI#C r+/  gnS0$kCJ: Dh*>361y-
H}}]Gh.T 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前： AJRfl% 3  @@U'I ^iG {u BpM9KT
Hv>C#U 现在，要使用 Zernike 下垂曲面制作等效系统，我们只需要出口瞳孔位置和直径，如上一篇文章所示。此数据是： "Ru H"~o / jI>=:z
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出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm [CH%(#>i~ U!@ 3[' 仍然遵循上一篇文章，可以产生如下一阶等效系统： jW6~^>S PI7M3\z  8aw'Q? 1>W|vOv"Z?
axOdGv5 其中，系统的入射瞳孔直径设置为原始Yolo的出射瞳孔直径，近轴透镜的焦距设置为与出射瞳孔位置相同的值。这为我们提供了一个与原始参考球体半径相同的一阶系统。 *Z7W'- w.qpV]9>
cdL$T6y 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： ;0V{^ +
M2|-C
XUU l*5 ^ SUB get_scale I71kFtvcy* ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm Rv=(D^F, ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case Aa* UV6(v ! Get the wavelength, in microns mA5x ke_) primary = WAVL(PWAV()) qyMR0ai- ! to mm…primary = |H&2[B"l primary/1000 _20nOg `o ! Scale factor is one wavelength equals this much sag |F3 6 ^ ! Factor of two because the surface is used in reflection z BWn*A[4 scale = -1 * primary/2 D_ ,}lsrb RETURN gIS<"smOo
7O {c>@\
然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位： n!mtMPH$ >Pv#)qtm FOR order = 1, max_order, 1 bet?5Dk z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! 4oLrCQZ\ PRINT VEC1(z_term)*scale C=}YKsi|R| NEXT order @d Ac2<4 k<uC [)_ 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： ysA~Nq@  f >nj9 a5 >\hu1C|W
B 8z3W9 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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