| ueotek |
2023-04-07 12:23 |
Ansys Zemax | 如何使用Zernike凹陷表面对全反射系统进行建模
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) `.E[}W caIL&G, 介绍 d(\%Os Zq^At+8+ 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。 APvDP? 8L,5Q9
$ -)w@f~Q 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。 CNih6R pV9IHs} 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。 p,
h9D_ x.]i}mt fa-IhB1!K 约洛望远镜示例 xe]y] (SWYOMo" 例如,考虑类似Yolo望远镜的: IoxgjUa [attachment=117183] tRs [ YK Bn^0^J- 7S-ys+ 这个没有遮挡的望远镜产生这样的波前: *F+KqZ.2 [attachment=117184] -f3p U:G8 pM+ AjPr Tl%`P_J)-S 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: @'w"R/,n-@ w^?>e;/\ hW%TM3l} 出瞳直径 = 701.681 mm 出瞳位置 = 9484.22 mm y0Fb_"} Dl<bnx;0 仍然遵循上一篇文章,可以产生如下一阶等效系统: Ghu#XJB? riUwBiVa?2 [attachment=117185] rx'RSo#1O {ME2ImD 4-?C> 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。 ?h3Y)5x T ,g%0`SO ]q;Emy 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: HU1h8E$- y0{u<"t%w /'Ass(=6 SUB get_scale ?5+.`L9H ! Get the conversion factor to take phase to sag in mm i@C].X ! Assume mm for all lens units: will need to modify if not the case .!Qki@ ! Get the wavelength, in microns O_2pIbh primary = WAVL(PWAV()) X@'uy<tI- ! to mm…primary = $I!XSz"/e primary/1000 o@r7
n>G
! Scale factor is one wavelength equals this much sag -j+UMlkB ! Factor of two because the surface is used in reflection HD@$t)mn scale = -1 * primary/2 %d1,a$*3} RETURN |!1Y*|Q%s yd^{tQi 然后用于在保存到磁盘之前将 Zernike 数据缩放为下垂单位: NiNM{[3oS
Hu^1[# FOR order = 1, max_order, 1 Nu0C;B66 z_term = order + 8 # offset to the correct location in the data structure, see Help Files! e
h&IPU S PRINT VEC1(z_term)*scale 6|K5!2 NEXT order 5/q}`T9i%7 i#&z2h-b 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:
H_B4 [attachment=117186] ~De"? ^7>3a/ e2L0VXbb 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。
|
|