如何将ZYGO干涉仪的测量数据输入Zemax OpticStudio

如何将ZYGO干涉仪的测量数据输入Zemax OpticStudio

引言

本文示范了如何将ZYGO干涉仪的测量数据输入Zemax OpticStudio。 阅读本篇文章之前，请先参阅 《如何以数据的方式定义网格矢高表面》 以及 《如何以数据的方式定义网格相位表面》。 本文中使用到的文件请从以下链接中下载：

链接: https://pan.baidu.com/s/12BjXyAlNeu6Ig4sLt9_TpQ

提取码: ec47

正文

首先，ZYGO的测量数据是可以用Zemax OpticStudio的文件格式输出的。输出文件的后缀名为.zxgrd，我们可将其转换为.DAT并将转换后的文件，放置到 \Document\Zemax/Objects\Grid Files\ 路径下。

下面是数据文件开头部分的截图，可以看到数据文件变成适用于网格矢高 (Grid Sag) 表面的输入格式了。

X, Y 数据点的总数为723个，因为数据间距为0.01344，可得知这份数据的直径为9.72 mm。第一行最后的标志 (flag) 被设定为0，这代表单位是 mm。

不过，如果数据测量的是穿透波前的话，这个数据就必须以相位数据的形式来输入。Zemax OpticStudio的网格相位 (Grid Phase) 表面的单位是弧度制，因此必须要将测量数据做一个换算，换算公式如下：
Zemax OpticStudio单位 (弧度制) = ZYGO测量单位 (mm) x 2π ／ (测量波长)
举例来说，如果测量波长为0.0006328 mm的情况，即为：
Zemax OpticStudio单位 (弧度制) = ZYGO测量单位 (mm) x 2π ／ 0.0006328
= 9924 x (ZYGO测量单位)
现在请打开Zemax OpticStudio，设定 “系统选项(System Explorer) > 孔径 (Aperture) > 孔径值(Aperture Value)” 为9.5，

然后将光阑面的类型改为网格相位(Grid Phase）。
依照参阅文章,根据网格相位 (Grid Phase) 数据的输入方式，把ZYGO测量数据输入。
其中网格相位 (Grid Phase) 表面的衍射级次 (Diffraction order) 参数则输入上面的换算值。
如下图：

将系统设定为 无焦像空间 (Afocal Image Space) ，如下图。

上面步骤完成后，如欲确认结果，请打开工具选项卡中的 分析 (Analyze) > 波前图(Wavefront) > 干涉图(Interferogram)” ，并且设定如下：

结果如下图，理论上看到的输出结果应与测量数据完全一样。