波前的計(jì)算
當(dāng)我們說(shuō)波前時(shí)，事實(shí)上通常是指波前 “差”，或是光程差，指的是同一件事。OpticStudio預(yù)設(shè)使用出瞳作為波前差的計(jì)算參考。因此，當(dāng)我們要計(jì)算一條光線的OPD時(shí)，此光線會(huì)從物面出發(fā)後一路追跡穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)，最終到達(dá)像面後，在循原方向後退追跡到 “參考球面”。此參考球面的球心是主光線與像面的交點(diǎn)，半徑是主光線與像面交點(diǎn)到主光線與出瞳面的焦點(diǎn)。然後我們就計(jì)算這條光線的總光程，並扣去主光線的光程 (因此主光線的光程差永遠(yuǎn)為零，因?yàn)樗旧砭褪橇愕膮⒖键c(diǎn))。
要驗(yàn)證這個(gè)敘述，讓我們打開這個(gè)內(nèi)建範(fàn)例： \Documents\Zemax\Samples\Sequential\Objectives\Double Gauss 28 degree field.ZMX。
讓我們?cè)谙衩嬷靶略鰞蓚€(gè)面，第一個(gè)面的厚度給予設(shè)定求解 = Pupil Position，第二個(gè)面給予設(shè)定求解 = Pickup，設(shè)定為前一個(gè)面的厚度乘以-1。並指定第二個(gè)面的Radius為求解Pickup，一樣是前一個(gè)面的厚度乘以-1。第二個(gè)面就是我們所說(shuō)的參考球面。
目前為止設(shè)定如下：
 

 

然後我們?cè)贛erit Function中使用OPTH這個(gè)操作數(shù)驗(yàn)證視場(chǎng)1、波長(zhǎng)編號(hào)2，經(jīng)過(guò)光瞳Py = -1位置的光線以及主光線，兩條光線在參考球面上的光程差。注意我除以波長(zhǎng)編號(hào)2的波長(zhǎng) (wavelength)，因此單位會(huì)是波長(zhǎng) (waves)。下面可以看到我們算出來(lái)是0.272387 (須乘以一千倍)。

然後我們打開OPD Fan並設(shè)定如下圖，可以看到Py=-1的時(shí)候，波前差確實(shí)是-0.272387。

現(xiàn)在讓我們來(lái)驗(yàn)證看看離軸的視場(chǎng)，例如說(shuō)我們想看最大的視場(chǎng)3。首先我們清空評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器，然後先暫時(shí)把出瞳面的Radius設(shè)回?zé)o限大。

輸入以下資料到評(píng)價(jià)函數(shù)中，目的是計(jì)算主光線在出瞳面上的位置、角度以及到像面所經(jīng)過(guò)的光程。

記住這三個(gè)數(shù)字：
* Chief ray 在出瞳上的位置是1.651577781670081
* Chief ray在出瞳空間中的角度是11.96474523412040
* Chief ray從出瞳到像面的距離是110.4592649799319
 

接下來(lái)我們使用Tilt/Decenter工具來(lái)移動(dòng)並傾斜出瞳，如下。

然後可以看到系統(tǒng)自動(dòng)加入兩個(gè)Coordinate Break以及相關(guān)設(shè)定，如下。

最後在確保把Chief的長(zhǎng)度設(shè)定到出瞳的Radius上。

便可以看到系統(tǒng)現(xiàn)在如下。

打開評(píng)價(jià)函數(shù)，重新輸入以下數(shù)值驗(yàn)證。

可以看到目前的最大視場(chǎng) (Hy=1) 邊緣光線 (Py=-1) 的波前差等於3.555676，跟OPD Fan中的結(jié)果一致。

在Wavefront Map中也可以驗(yàn)證到。

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