[已解决]Zemax中球差赛德尔系数与Zernike系数的转换问题

SZU小徐

根据几何光学原理，平行光通过薄透镜后会产生球差，正透镜产生“负”球差。但是为啥赛德尔系数W040给出的是446.0472，是个正值呢？是否赛德尔系数到赛德尔球差还有一个公式关系，那么有无办法在Zemax中查看球差的大小？

另外，在网上查阅资料说Zernike中Z9对应球差，并查到有个公式关系W040=6*Z9（是从系数对应关系推导），但是Zemax Frenge中给出Z9系数为128.8232，2个值好像并不符合刚才的公式关系，那正确方式该如何计算呢？赛德尔系数和Zernike系数的对应关系是什么呢？

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beamultra

2024-11-28 17:46

赛德尔系数表示的只是波相差函数里面的三阶像差（幂指数的和为4），如图中所示，W040(040对应幂指数)=S1（一阶赛德尔系数）/8，从楼主的截图可以算出楼主模拟的波长是0.55um，其他W131、W222也都可以对应赛德尔系数算出来。泽尼克系数是包含了很多阶的像差，只有在没有高于第三阶（Seidel像差）的情况下，Seidel和Zernike系数之间才存在严格的相关性，两者没有很简单的关系。从公式上也能看出来，和楼上说的一样，要把所有ρ四次方项系数相加才能得到W040。

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是是非非

赛德尔系数是总和，zernike系数是更细化的公式，比如球差，除了C(4,0)还有C(6,0)等更高阶的，一般C(4,0)最大
球差这个符号问题，我记得国内外好像定义的相反，zemax和国外一样，具体你可以再搜一下资料看看  
球差可以用操作数看，你要看总和可以用spha看，赛德尔系数也可以看，zernikeC(4,0)可以用zern看，但是两者的单位要注意一下

是是非非

而且这两个方式的单位你要注意一下

Christie1

W040是初级球差系数，和孔径的四次方成正比，你需要把zernike中所有含有ρ的四次方的项都乘上系数（zernike系数x ρ四次方前面的整数系数），然后累加到一起，是可以对应得上的。

SZU小徐

Christie1 发表于 2024-11-28 14:48
W040是初级球差系数，和孔径的四次方成正比，你需要把zernike中所有含有ρ的四次方的项都乘上系数（zernike ...

但是我看Zernike系数中4次项开头的只有这一项啊？不明白大佬您说的是？

beamultra

赛德尔系数表示的只是波相差函数里面的三阶像差（幂指数的和为4），如图中所示，W040(040对应幂指数)=S1（一阶赛德尔系数）/8，从楼主的截图可以算出楼主模拟的波长是0.55um，其他W131、W222也都可以对应赛德尔系数算出来。泽尼克系数是包含了很多阶的像差，只有在没有高于第三阶（Seidel像差）的情况下，Seidel和Zernike系数之间才存在严格的相关性，两者没有很简单的关系。从公式上也能看出来，和楼上说的一样，要把所有ρ四次方项系数相加才能得到W040。

SZU小徐

beamultra 发表于 2024-11-28 17:46
赛德尔系数表示的只是波相差函数里面的三阶像差（幂指数的和为4），如图中所示，W040(040对应幂指数)=S1（ ...

谢谢，截图是哪些文章，可以发一下吗？我去学习一下

beamultra

SZU小徐 发表于 2024-11-28 21:51
谢谢，截图是哪些文章，可以发一下吗？我去学习一下

附件是一个章节，忘记是哪里下载的了，原书之前我找过没找到，楼主有能力的话可以自己找一找