在这篇文章中，我们将展示Zemax应用程序编程接口(ZOS-API)与Matlab的强大功能如何用于模拟关键制造缺陷，例如抛物面镜上的旋转对称不规则性(RSI)。
旋转对称不规则性(RSI) 是指光学表面形状中的一组旋转对称误差。误差由Zernike多项式表示，具有三阶球差和高阶球差的形式。 抛物面镜示例 我们将演示如何向抛物面镜添加RSI和总不规则性。示例为F/3，有效焦距为150 mm的反射镜。 
为了演示，我们将根据以下规范在表面上添加总不规则性和RSI： 
这将在表面上放置1个完全不规则的P-V波，以及0.3个P-V波的PSI。以纳米为单位，这将是500 nm的总表面不规则性和150 nm的RSI。 代码结构 创建了示例Matlab代码来对RSI进行建模。此代码包括与建模不规则性和RSI相关的函数。函数prepare surface 将标准或均匀非球面表面更改为Zernike 标准凹陷表面。还包括几个基本的支持功能，例如用于显示来自.ZMX文件的镜头数据编辑器 (LDE) 信息的显示LDE。 重要的函数是AddBC（表面数，波长，B，C），其中B是ZUI大总表面不规则度，C是ZUI大允许RSI。AddBC 函数的工作原理如下： - 为RSI项分配随机值：Z11、Z22、Z37和Z56。
- 这仅需要一次缩放，因为将每个Zernike系数缩放一个常数会使RMS缩放相同的常数。
- 将随机值分配给模型B的其他Zernike多项式，完全不规则。
- 在不干扰RSI项的值的情况下使用：Z11、Z22、Z37和Z56。
与Matlab的API交互模式很方便，因为您可以使用Matlab命令行控制API。这使您可以即时尝试新命令和更改命令。您可以从编程选项卡中选择Matlab，然后选择交互式扩展，以交互模式进行连接，如下所示：回到OpticStudio，单击变成选项卡上的“交互式扩展”将使OpticStudio进入“侦听”模式。>> TheApplication = MATLABZOSConnection9(7)请注意，您的MATLABZOSConnection编号和实例可能与此处给出的不同。例如，如果这是您第一次连接，您可能有MATLABZOSConnection(1)。建立连接后，我们可以从Matlab命令行加载.ZMX文件并从文件中收集信息，如下所示：>> primary system = TheApplication.PrimarySystem
>> theLDE = primarySystem.LDE
>> theMFE = primarySystem.MFE
>> systemData = primarySystem.SystemData
>> savefilename = System.String.Concat(pwd,'\LensFileForTesting.zmx')
>> primarySystem.SaveAs(savefilename)所有必需的函数都包含在文件ErinsABCFunctions.m中。通过在Matlab中打开它，我们可以加载各个函数。>> abc = ErinsABCFunctions我们通过将其更改为Zernike标准凹陷表面来预设表面。>> ldetable = abc.displayLDE(primarySystem); disp(ldetable);
>> surfacetable = abc.prepareSurface(primarySystem,3); disp(surfacetable);
>> startingsag = abc.getSag(primarySystem,3);
>> figure(); imagesc(startingsag); axis square;
现在我们可以使用AddBC添加B和C的表面不规则性。 >> bctable = abc.AddBC( primarySystem, 3, 500.0, 1, 0.3);
>> disp( bctable);
请注意，此时，如果我们正在运行公差，我们可以在调用AddBC时为B和C选择随机值。收集镜子的扰动缺陷，并减去起始缺陷，使表面误差扰动可见。>> bcsag = abc.getSag( primarySystem, 3);
>> sagdiff = bcsag-startingsag;
>> figure(); imagesc( sagdiff ); axis square;>> abs(max( sagdiff(:))-min( sagdiff(:)) / (500*10^-6))该值为0.995，而不是我们要求的B = 1.000。这是与缩放Zernikes的迭代期间使用的精度设置有关。更严格的精度设置将返回更接近1.000的结果，但计算时间会更长。>> TheApplication.CloseApplication()（文章来源：本文转载翻译于Zemax官网，因为能力有限，如文中有什么不当之处请随时联系我们，我们将及时进行修改。） | 
