第二面反射鏡使用澤尼克邊緣矢高曲面的TMA設(shè)計

我們已發(fā)現(xiàn)，第二面反射鏡采用自由曲面可改善系統(tǒng)的性能。在本例下，我們使用了澤尼克邊緣矢高曲面。Zemax 的澤尼克邊緣矢高曲面由偶次非球面（支持平面、球面、錐面和多項式非球面）的同一多項式及澤尼克邊緣系數(shù)定義的其他非球面項數(shù)來確定。曲面矢高表達式如下：

其中，N 是澤尼克系數(shù)的級數(shù)，Ai 是第 i 個澤尼克邊緣多項式的系數(shù)，r 是徑向射線坐標，ρ 是歸一化徑向射線坐標，φ 是角射線坐標。

本例使用了 36 個澤尼克項數(shù)和 19 個項數(shù)變量。使用優(yōu)化函數(shù)以使 RMS 光斑尺寸最小化，得到了與基于全球面 TMA 設(shè)計相似的系統(tǒng)，但在第二面反射鏡上添加了以下非零澤尼克項數(shù)（為簡化，已省略值為零的項數(shù)）：

自由曲面與球面的偏離度如下方矢高圖所示。可以看到曲面的自由變形性質(zhì)。

此自由曲面已極大地改善了 TMA 的性能。下方光斑圖的比例已縮小了 10 倍，現(xiàn)為 1 mm：