如何將ZYGO干涉儀的測量數據輸入Zemax OpticStudio

經過《如何以數據的形式定義Zemax OpticStudio中的網格矢高表面》以及《如何以數據的形式定義Zemax OpticStudio中的網格相位表面》兩篇文章的鋪墊,今天讓我們來學習:

如何將ZYGO干涉儀的測量數據輸入Zemax OpticStudio

引言

本文示范了如何將ZYGO干涉儀的測量數據輸入Zemax OpticStudio。

閱讀本篇文章之前,請先參閱《如何以數據的方式定義網格矢高表面》以及《如何以數據的方式定義網格相位表面》

本文中使用到的文件請從以下鏈接中下載:

鏈接: https://pan.baidu.com/s/12BjXyAlNeu6Ig4sLt9_TpQ 提取碼: ec47 

正文

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

下面是數據文件開頭部分的截圖,可以看到數據文件變成適用于網格矢高 (Grid Sag) 表面的輸入格式了。

X, Y 數據點的總數為723個,因為數據間距為0.01344,可得知這份數據的直徑為9.72 mm。第一行最后的標志 (flag) 被設定為0,這代表單位是 mm。

微信圖片_20200420120005.jpg

不過,如果數據測量的是穿透波前的話,這個數據就必須以相位數據的形式來輸入。Zemax OpticStudio的網格相位 (Grid Phase) 表面的單位是弧度制,因此必須要將測量數據做一個換算,換算公式如下:

Zemax OpticStudio單位 (弧度制) = ZYGO測量單位 (mm) x 2π / (測量波長)

舉例來說,如果測量波長為0.0006328 mm的情況,即為:

Zemax OpticStudio單位 (弧度制) = ZYGO測量單位 (mm) x 2π / 0.0006328

= 9924 x (ZYGO測量單位)

現在請打開Zemax OpticStudio,設定 “系統選項(System Explorer) 孔徑 (Aperture) 孔徑值(Aperture Value)” 為9.5,

微信圖片_20200420120035.jpg

然后將光闌面的類型改為網格相位(Grid Phase)

依照參閱文章,根據網格相位 (Grid Phase) 數據的輸入方式,把ZYGO測量數據輸入。

其中網格相位 (Grid Phase) 表面的衍射級次 (Diffraction order) 參數則輸入上面的換算值。

如下圖:

微信圖片_20200420120055.jpg

將系統設定為 無焦像空間 (Afocal Image Space) ,如下圖。

微信圖片_20200420120155.jpg

上面步驟完成后,如欲確認結果,請打開工具選項卡中的 分析 (Analyze) > 波前圖(Wavefront) > 干涉圖(Interferogram)” ,并且設定如下:

微信圖片_20200420120217.jpg

結果如下圖,理論上看到的輸出結果應與測量數據完全一樣。

微信圖片_20200420120256.jpg

感謝Canon Marketing Japan株式會社協助提供本文章所使用的演示資料。

希望本文章的內容能夠給您帶來知識和啟發!

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