如何將ZYGO干涉儀的測(cè)量數(shù)據(jù)輸入Zemax OpticStudio

引言

本文示范了如何將ZYGO干涉儀的測(cè)量數(shù)據(jù)輸入Zemax OpticStudio。 閱讀本篇文章之前，請(qǐng)先參閱 《如何以數(shù)據(jù)的方式定義網(wǎng)格矢高表面》 以及 《如何以數(shù)據(jù)的方式定義網(wǎng)格相位表面》。 本文中使用到的文件請(qǐng)從以下鏈接中下載：

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提取碼: ec47

正文

首先，ZYGO的測(cè)量數(shù)據(jù)是可以用Zemax OpticStudio的文件格式輸出的。輸出文件的后綴名為.zxgrd，我們可將其轉(zhuǎn)換為.DAT并將轉(zhuǎn)換后的文件，放置到 \Document\Zemax/Objects\Grid Files\ 路徑下。

下面是數(shù)據(jù)文件開(kāi)頭部分的截圖，可以看到數(shù)據(jù)文件變成適用于網(wǎng)格矢高 (Grid Sag) 表面的輸入格式了。

X, Y 數(shù)據(jù)點(diǎn)的總數(shù)為723個(gè)，因?yàn)閿?shù)據(jù)間距為0.01344，可得知這份數(shù)據(jù)的直徑為9.72 mm。第一行最后的標(biāo)志 (flag) 被設(shè)定為0，這代表單位是 mm。

不過(guò)，如果數(shù)據(jù)測(cè)量的是穿透波前的話，這個(gè)數(shù)據(jù)就必須以相位數(shù)據(jù)的形式來(lái)輸入。Zemax OpticStudio的網(wǎng)格相位 (Grid Phase) 表面的單位是弧度制，因此必須要將測(cè)量數(shù)據(jù)做一個(gè)換算，換算公式如下：
Zemax OpticStudio單位 (弧度制) = ZYGO測(cè)量單位 (mm) x 2π ／ (測(cè)量波長(zhǎng))
舉例來(lái)說(shuō)，如果測(cè)量波長(zhǎng)為0.0006328 mm的情況，即為：
Zemax OpticStudio單位 (弧度制) = ZYGO測(cè)量單位 (mm) x 2π ／ 0.0006328
= 9924 x (ZYGO測(cè)量單位)
現(xiàn)在請(qǐng)打開(kāi)Zemax OpticStudio，設(shè)定 “系統(tǒng)選項(xiàng)(System Explorer) > 孔徑 (Aperture) > 孔徑值(Aperture Value)” 為9.5，

然后將光闌面的類(lèi)型改為網(wǎng)格相位(Grid Phase）。
依照參閱文章,根據(jù)網(wǎng)格相位 (Grid Phase) 數(shù)據(jù)的輸入方式，把ZYGO測(cè)量數(shù)據(jù)輸入。
其中網(wǎng)格相位 (Grid Phase) 表面的衍射級(jí)次 (Diffraction order) 參數(shù)則輸入上面的換算值。
如下圖：

將系統(tǒng)設(shè)定為 無(wú)焦像空間 (Afocal Image Space) ，如下圖。

上面步驟完成后，如欲確認(rèn)結(jié)果，請(qǐng)打開(kāi)工具選項(xiàng)卡中的 分析 (Analyze) > 波前圖(Wavefront) > 干涉圖(Interferogram)” ，并且設(shè)定如下：

結(jié)果如下圖，理論上看到的輸出結(jié)果應(yīng)與測(cè)量數(shù)據(jù)完全一樣。