zernike直角坐标系多项式

Zernike直角坐标系多项式是一种用于描述圆对称光学元件的波前畸变的数学工具。它是以荷兰物理学家弗里特·赛门·扎内基（Frits Zernike）命名的，用于描述光波经过光学系统传播时的非完美形状。

Zernike直角坐标系多项式是一组正交多项式，可以描述光波波前的形状，并通过展开系数来表征波前的畸变情况。它们的形式是基于圆孔上的正交轨迹函数，并在直角坐标系下提供一种方便的描述方法。

这些多项式可以通过施密特正交化的方法计算得到。它们被广泛应用于光学工程中的波前传感、自适应光学、光学表面测试等领域。利用Zernike多项式可以对光学元件所产生的波前畸变进行量化和分析，有助于优化光学系统的设计和调整。

Zernike直角坐标系多项式具有很强的标准化特性，使得它们可以方便地比较不同系统或不同波前畸变之间的影响程度。这项工作的重要性在于把波前畸变量与物体对光的影响联系起来，可以使光学设计师更好地理解和控制这些畸变，从而提高光学系统的成像质量和性能。

总之，Zernike直角坐标系多项式是一种用于描述光波波前非完美形状的数学工具，它们在光学工程中具有广泛的应用，对于优化光学系统的设计和调整起着重要的作用。