如何將干涉儀測(cè)量的數(shù)據(jù)輸入到Zemax OpticStudio中

概要

在閱讀本文前,請(qǐng)先了解我們上一周講解的內(nèi)容:Zemax OpticStudio如何輸入Grid Sag面型中的數(shù)據(jù)。在本文中,我們將進(jìn)一步了解網(wǎng)格矢高數(shù)據(jù)以及網(wǎng)格相位數(shù)據(jù)的輸入。

介紹

在本例中我們使用ZYGO公司的干涉儀提供的數(shù)據(jù)做為示例,ZYGO公司干涉儀生成的數(shù)據(jù)文件格式為.zxgrd文件,在Zemax OpticStudio中我們需要將該文件格式轉(zhuǎn)換為.DAT文件,并將此文件保存在Zemax根目錄下“\Document\Zemax/Objects\Grid Files\”中。ZYGO公司的網(wǎng)址及本例所用到的示例文件下載地址為:

http://forum.zemax.com/Attachment1568.aspx
https://zygo.com.cn/

應(yīng)用實(shí)例

下圖為數(shù)據(jù)文件開(kāi)頭部分的截圖,我們可以看到數(shù)據(jù)格式和上周文章中提到的Grid Sag數(shù)據(jù)格式相同。XY方向的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)分別為732個(gè),又因?yàn)閿?shù)據(jù)點(diǎn)間距為0.01344,可以得到該數(shù)據(jù)文件的直徑為9.72mm。其中文件中的第一行末位標(biāo)志(flag)為0,代表數(shù)據(jù)單位為mm

需要注意的是,如果測(cè)量數(shù)據(jù)保存的是波前數(shù)據(jù)的話,則我們需要把這份數(shù)據(jù)文件當(dāng)做相位數(shù)據(jù)來(lái)處理。Zemax OpticStudio的網(wǎng)格相位(Grid Sag)的單位是弧度。因此測(cè)量數(shù)據(jù)需要進(jìn)行換算,換算公式如下:

Zemax單位(弧度) = ZYGO測(cè)量單位(mm) x 2π / 測(cè)量波長(zhǎng)(λ)

在本例提供的數(shù)據(jù)文件中,測(cè)量波長(zhǎng)為632.8nm,則:

Zemax單位(弧度) = ZYGO測(cè)量單位(mm) x 2π / 0.0006328 = 9924 x (ZYGO測(cè)量單位)

現(xiàn)在打開(kāi)Zemax OpticStudio,將系統(tǒng)入瞳直徑設(shè)為9.5mm,其路徑為系統(tǒng)選項(xiàng)-系統(tǒng)孔徑,選擇孔徑類型為入瞳直徑并輸入孔徑值為9.5,并勾選無(wú)焦像空間(Afocal Image Space)選項(xiàng),如下圖所示。然后在系統(tǒng)選項(xiàng)中設(shè)置系統(tǒng)波長(zhǎng)為632.8nm。

在鏡頭編輯器中將光闌面(STO)的表面類型設(shè)為網(wǎng)格相位,并在表面屬性-導(dǎo)入選項(xiàng)卡中導(dǎo)入之前保存的數(shù)據(jù)文件,在本例中為test.DAT文件,如下圖所示。

同時(shí)在Grid Phase的 Diffraction order中輸入上面計(jì)算得到的單位換算值:

下面我們打開(kāi)分析選項(xiàng)卡成像質(zhì)量部分中的波前(Wavefront)圖下拉菜單,點(diǎn)擊選擇干涉圖(Interferogram)分析功能,參數(shù)設(shè)置如下圖所示。

點(diǎn)擊確定我們將看到如下干涉圖結(jié)果,其分析結(jié)果與干涉儀上的數(shù)據(jù)一致。