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波前傳感器的技術革命 --- 四波剪切幹涉技術

發布時間:2017-09-19 17:13:16 瀏覽量:6639

摘要

波前傳(chuan) 感器(波前分析儀(yi) )是自適應光學係統最重要的組成部件之一,決(jue) 定了自適應光學係統最終的調製結果。同時波前探測器在激光、

天文、顯微、眼科等複雜自適應光學係統的波前像差檢測,虹膜定位像差引導,大口徑高精度光學元器件檢測,平行光管/望遠鏡係統

的檢測與(yu) 裝調,紅外、近紅外探測,激光光束性能、波前像差、M^2、強度的檢測,高精密光學元器件表麵質量的檢測等領域發揮著

越來越重要的作用。法國PHASICS国产黄色在线观看研發團隊,突破傳(chuan) 統技術的壁壘,成功研發出了世界上分辨率最高的四波剪切幹涉技術波前探

測器。本文簡單介紹了波前傳(chuan) 感器的

正文




摘 要:
波前傳(chuan) 感器(波前分析儀(yi) )是自適應光學係統最重要的組成部件之一,決(jue) 定了自適應光學係統最終的調製結果。同時波前探測器在激光、天文、顯微、眼科等複雜自適應光學係統的波前像差檢測,虹膜定位像差引導,大口徑高精度光學元器件檢測,平行光管/望遠鏡係統的檢測與(yu) 裝調,紅外、近紅外探測,激光光束性能、波前像差、M^2、強度的檢測,高精密光學元器件表麵質量的檢測等領域發揮著越來越重要的作用。法國Phasics国产黄色在线观看研發團隊,突破傳(chuan) 統技術的壁壘,成功研發出了世界上分辨率最高的四波剪切幹涉技術波前探測器。本文簡單介紹了波前傳(chuan) 感器的原理和典型国产成人在线观看免费网站,以及四波剪切幹涉技術原理,比較了剪切幹涉技術的波前分析儀(yi) 與(yu) 傳(chuan) 統哈特曼傳(chuan) 感器的特點。


引 言:
波前傳(chuan) 感器(Wave Front Sensor),按照其技術發展的曆史可以分為(wei) 三個(ge) 階段:第一階段,1900年德國科學家哈特曼采用挖孔的光闌技術製作完成了世界上第一個(ge) 可以用於(yu) 檢測波前的傳(chuan) 感器。第二階段,1971年R.K.Shack采用為(wei) 透鏡陣列研發成功了精度更高的夏克-哈特曼波前分析儀(yi) 。2000年法國Phasics研發團隊采用四波剪切幹涉技術成功研發了基於(yu) 四波橫向剪切幹涉技術(4-Wave Lateral shearing interferometry),該波前探測器具有高分辨率(400X300)、高動態範圍(500 um)、消色差、高靈敏度、高相對精度(2nm RMS)、無需校正、體(ti) 積小、操作簡便等特點。上海昊量光電設備有限国产黄色在线观看代理的法國phasics波前相差儀(yi) 可以實時測量成像係統瞳麵波前誤差,然後將這些測量數據轉換成自適光學係統的控製信號,並對成像係統的光學特性進行實時控製,實時校正入射光束波前變形,從(cong) 而補償(chang) 又大氣湍流引起的波前畸變,使物鏡得到接近衍射極限的目標像。


四波剪切幹涉技術原理:
剪切幹涉技術基本原理是將待檢測的激光波前分成兩(liang) 束,其中的一束相對於(yu) 另一束橫向產(chan) 生一些錯位,兩(liang) 束錯位的光波各自保持完整的待測波前信息,相互疊合後,產(chan) 生幹涉現象,ccd/cmos相機會(hui) 接收幹涉圖樣,進行相應的計算分析,從(cong) 而利用傅立葉變換的相關(guan) 計算,分析出待測波前的相位分布,以及強度分布等。基於(yu) 幹涉條紋的疏密度敏感於(yu) 波前的斜率,因此波前傳(chuan) 感器在探測波前的偏離範圍較傳(chuan) 統的哈特曼傳(chuan) 感器具有更大的優(you) 越性。


波前傳(chuan) 感器的典型国产成人在线观看免费网站
光在傳(chuan) 輸的過程中會(hui) 經過不同的介質,不同的介質由於(yu) 其構成物質的分布不均勻,從(cong) 而導致光的波前產(chan) 生各種各樣的變化,自適應係統便應運而生。作為(wei) 自適應係統中重要的一環,波前傳(chuan) 感器的檢測精度,動態範圍等等因素,都製約著自適應係統最終的調製結果。由於(yu) 剪切幹涉波前分析儀(yi) 具有分辨率高,探測精度高,探測速度快,操作簡便,可直接的三維顯示波前畸變的模式等優(you) 點,目前已經得到了廣泛的使用。


1、自適應光學係統實時波前探測

在自適應光學係統中利用Phasics波前傳(chuan) 感器檢測到精確的波前畸變信息,反饋給波前校正係統以補償(chang) 待測波前的畸變,從(cong) 而可有效的降低湍流應的影響,補償(chang) 大氣湍流引起的光波相位擾動。



2、激光光束性能、波前像差、M^2、強度等的檢測

激光光束質量是激光器的一個(ge) 重要的技術指標參數,主要是指光束在傳(chuan) 播中橫截麵的場強分布及變化,主要的參量包括:光束直徑,傳(chuan) 播模式,遠場發散角,光斑方向漂移等。研究波前相位的畸變是分析激光裝置中腔鏡變形的主要依據,提高波前性能是提高光束質量的重要手段。

波前分析儀(yi) 可以用於(yu) 激光波前的檢測,同時可以得到激光的光強分布和其他的激光光束質量參數,為(wei) 同時檢測激光波前和光束質量提供了一種高精度,高靈敏度,實時3D顯示,簡便可行的新方法。


3、精密光學元器件檢測

隨著科技的進步,人們(men) 對精密光學元器件的生產(chan) 技術指標要求越來越高,波前探測器能給精密的對光學元器件進行檢測,實時得到精確的監測數據,對於(yu) 精密光學元器件的生產(chan) 無疑產(chan) 生了一場新的技術革命。相對於(yu) 傳(chuan) 統的幹涉儀(yi) 檢測光學元器件的波前,Phasics波前分析儀(yi) 更適合像差、球差較大的非球麵透鏡的檢測。波前分析儀(yi) 具有無需標準件,體(ti) 積小,精度高,數值孔徑大(可達0.75),等優(you) 點。上海昊量光電設備有限国产黄色在线观看可根據客戶的實際檢測需求,做個(ge) 性化的波前傳(chuan) 感器檢測方案。



4、激光等離子體(ti) 檢測分析

法國Phasics国产黄色在线观看(昊量光電代理)SID4係列等離子體(ti) 分析儀(yi) (Plasma Diagnosis)是一款便攜式、高靈敏度、高精度的等離子體(ti) 分析儀(yi) 。該国产欧美在线基於(yu) 波前分析的四波剪切幹涉技術,可實時檢測激光產(chan) 生的等離子體(ti) 的電子密度、模式及傳(chuan) 播方式。可實時的監測等離子體(ti) 的產(chan) 生、擴散過程,以及等離子體(ti) 的品質因數。可以更好地為(wei) 客戶在噴嘴設計、激光脈衝(chong) 照度、氣壓、均勻性等方麵提供最優(you) 化的數據支持。



除此之外,波前分析儀(yi) 還被廣泛的国产成人在线观看免费网站於(yu) 紅外、近紅外探測;平行光管/望遠鏡係統的檢測與(yu) 裝調;衛星遙感成像、生物成像、熱成像領域;球麵、非球麵光學元器件檢測 (平麵, 球麵, 透鏡);虹膜定位像差引導;大口徑高精度光學元器件檢測;激光通信領域;航空航天等領域。


波前探測器国产欧美在线係列


型號

SID4

SID4  HR

SID4 UV-HR

SID4 NIR

SID4 DWIR

SID4 SWIR

孔徑尺寸(mm2

3.6 x4.8

8.9 x11.8

8.0 x8.0

3.6x4.8

13.44x10.08

9.6x7.68

測量點數

160x120

300x400

250x250

160x120

96x72

80X64

波長範圍

350-1100 nm

350-1100 nm

190-400 nm

1.5-1.6µm

3-5µm  8-14µm

0.9- 1.7µm

精準度

10nm RMS

10nm RMS

10nm RMS

>15nm RMS

75nm RMS

10nm RMS

動態範圍

>100µm

>500µm

>200um

>100µm

/

~100µm