如何以数据的方式定义网格矢高表面

武汉宇熠UEOTEK · 发表于 2020-7-6 13:46:49

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有些时候 OpticStudio 内置的表面类型难以满足我们的需求，所以我们可能需要外部数据的协助来构建我们想要的表面，今天就让我们学习一下：

如何以数据的方式定义网格矢高表面

一、引言
本文示范了如何输入表面起伏数据，以定义Zemax OpticStudio中的网格矢高 (Grid Sag) 类型表面，表面起伏数据应为Z坐标轴上的矢高 (Sag)。
公众号后续还会更新《如何以数据的方式定义网格相位表面》、《如何将干涉仪的测量数据输入Zemax OpticStudio》等两篇文章。本文所使用的附件请从以下链接中下载：
链接：https://pan.baidu.com/s/1uyhVzBj48WTHkb3wAFA5Ig 提取码: x77t

二、正文
表面起伏数据格式是这样定义的：

第一行，由7个数字表示。
第1, 2个数字，代表x与y方向的数据数量，数据类型为整数。
第3, 4个数字，代表x与y方向的数据间隔，数据类型为浮点数。
第5个数字，代表数据的单位，0表示单位是mm。
第6, 7个数字，代表整体数据点的偏心量，数据类型为浮点数。
第二行及以后之后的数据格式如下：

注：数据最少需要5x5个点。
在网格矢高 (Grid Sag) 面的设定中，若指定使用双三次样条 (Bicubic-spline) 进行内插，为了使数据点之间sag的内插结果平滑，要求必须要输入微分值。
但是，若设定所有的微分值为0，或是该数据留白不输入，OpticStudio会默认使用有限差分法 (Finite Difference Method) 来计算微分值。
数据的纪录顺序定义如下：
1. 从的面的左上角，也就是Xmin、Ymax开始。
2. 下一个输入的数据是该点的右边一个值 (就是X方向加一个间隔)。
3. 第一行结束后，从第二行左边开头继续。
4. 填满时，最后一个数字应为Xmax、Ymin
矢高 (Sag) 数据的基准面可以是平面，也可以是球面、圆锥曲面或是非球面。
关于数据文件的后缀名，若是在用在序列模式中，应为 “.DAT”，若是用在非序列模式，则应为 “.GRD”。

在序列模式下定义这个面时，表面类型为网格矢高 (Grid Sag)。曲率半径、圆锥系数以及非球面系数等参数，可以用来定义输入数据的基准面。
插值 (Interpolate) 一栏中的参数，代表矢高 (sag) 数据的内插方式，0表示双三次样条(Bicubic-spline)，1表示线性内插(Linear interpolation)。

输入的方式为：
1. 将后缀为.DAT 文件置于 “DocumentsZemaxObjectsGrid Files” 文件夹中。
2. 请开启镜头数据编辑器，选择网格矢高 (Grid Sag) 面，并打开面属性 (Surface Properties) 对话框。
3. 然后选取您的后缀为 .DAT的文件，点选导入 (Import)，点击 OK 输入。

数据输入后，如果想要查看输入结果的话，请选择 “分析 (Analyze) >报告 (Report) > 表面数据报告 (Surface Data) ”。

结果如上图。

本周的技术文章就到此结束啦，希望文章的内容能够给您带来知识和启发！