Ansys Zemax｜为离轴反射镜中增加相位表面

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在光学设计中，可利用OpticStudio工具中一种特殊的表面——相位表面，来模拟光在经过时产生的相位变化（这种表面实际上并不真实存在）。虽然它不是物理上真实的东西，但它可以模拟一些真实世界中可能发生的效应，比如表面不规则度或折射率不均匀。

另外，还可以用这种相位表面来添加测量数据到曲面上。在这篇文章里，我们会学习如何将Zernike条纹相位面放在离轴抛物面（OAP，off-axis parabola）上，而且给这个离轴抛物面添加一个光功率误差，查看当光线经过这个部分时会受到什么样的影响。

除此之外，这个方法不仅可以用在离轴抛物面上，也可以用在其他类型的表面上。

简介

在OpticStudio中，有多种表面可以用于启用相位延迟功能。其中，Zernike标准/条纹相位面（Zernike Standard/Fringe Phase surfaces）是利用Zernike多项式来实现的，而网格相位面（Grid Phase surface）则是基于定义点的网格创建的。这两种方法各具特色，因为Zernike表面能够模拟不规则性，而网格相位则允许我们将实际测量的干涉数据添加到表面上。

在本文中，我们将运用Zernike条纹相位面来模拟离轴抛物面（OAP）模型曲率半径的误差。在定位这个相位表面时，我们需要仔细考虑多个因素，以确保相位表面不会超出其预期用途而干扰到整体模型。接下来，我们将利用Z4项向OAP添加一个光功率扰动。

OAP 系统布局

初始OAP（离轴抛物面）设计如下图所示。其中OAP的直径为50.8mm，焦距为-187.5mm，光束发散角为-36.9°。其中，位于OAP的前表面边缘位置处的光阑用于阻挡多余的光线。此外，设置了两个坐标断点：其中一个用于将主镜向下移动，以便调整光路；另一个用于使像面与主光线对准。