Патент на изобретение датчика волнового фронта с переменной скоростью сдвига на основе гибридной решетки со случайным кодированием (1)

Техническая область

Настоящее изобретение относится к переменной скорости сдвига.датчик волнового фронтана основе гибридной решетки со случайным кодированием, в основном связанной с обнаружением оптического волнового фронта и количественным обнаружением фазы.

Фоновая технология

Технология бокового сдвига основана на принципе интерференции сдвига по общему пути. Он не требует дополнительного опорного оптического пути, обладает сильной защитой от помех, хорошим эффектом сейсмической изоляции и высокой стабильностью. Он может обеспечить высокоточное обнаружение в обычных условиях обнаружения и подходит для измерения аберраций оптической системы, сферических и асферических форм поверхности, а также информации о фазе биологических клеток.

Традиционному интерферометру бокового сдвига необходимо собрать две строго ортогональные интерференционные картины бокового сдвига, чтобы восстановить исходный волновой фронт. Используемая структура оптического пути относительно сложна, а процесс настройки громоздок, что не способствует оснащению и универсальному обнаружению. Интерферометр бокового сдвига с четырьмя волновыми фронтами может использовать одно изображение для получения интерференционных картин сдвига в двух ортогональных направлениях, что может значительно упростить структуру оптического пути, уменьшить размер прибора, значительно снизить сложность операций измерения и облегчить интеграцию и оснащение. Благодаря общим характеристикам пути четырех волновых фронтов интерференционные полосы чрезвычайно стабильны, что более способствует обнаружению в обычных условиях. Ключ и сложность интерферометра бокового сдвига с четырьмя волновыми фронтами заключается в конструкции решетки, которая создает четыре субволновых фронта.

Существующиечетырехволновой фронтИнтерферометры бокового сдвига включают интерферометр бокового сдвига с перекрестной решеткой, улучшенный интерферометр бокового сдвига с шаблоном Хартмана (MHM) и гибридную решетку со случайным кодированием. Спектроскопический эффект перекрестной решетки создаст несколько порядков дифракции в двух ортогональных направлениях для измеряемого волнового фронта, но для выбора дифракционного света 1-го порядка требуется окно выбора порядка. Его можно использовать для высокоточного обнаружения волнового фронта, но механизм настройки прибора предъявляет чрезвычайно высокие требования к точности, и операция обнаружения сложна. На основе перекрестной решетки MHM вводит фазовую решетку для подавления большинства нерелевантных порядков. Преимущество в том, что нет необходимости в окне выбора заказа, конструкция компактна, регулировка удобна. Однако, поскольку оставшиеся порядки ±5 и ±7 по-прежнему будут мешать интерференции четырех волновых фронтов, а при настройке поверхности наблюдения для установки скорости сдвига возникает эффект Тальбота, можно получить только относительно идеальную интерференцию четырех волновых фронтов при конкретное положение, и скорость сдвига не может быть полностью установлена ​​произвольно. Гибридная решетка со случайным кодированием, основанная на ограничении светового потока, использует амплитудную решетку и фазовую решетку для регулировки фазы. Не требует окна выбора ордера. Дифрагированный свет содержит только четыре идентичные субволны, которые можно использовать для интерференции бокового сдвига с четырьмя волновыми фронтами. Для устройств, в которых расстояние между решеткой со случайным кодом и ПЗС-матрицей не может быть отрегулировано, разнообразие объектов обнаружения ограничено. Следовательно, необходимо предложить устройство датчика волнового фронта, которое может достигать произвольных скоростей сдвига для более универсального и высокоточного обнаружения волнового фронта.

Содержание изобретения

Целью настоящего изобретения является преодоление недостатков предшествующего уровня техники и создание датчика волнового фронта с переменной скоростью сдвига на основе гибридной решетки со случайным кодированием.

Переменная скорость сдвигадатчик волнового фронтана основе случайно-кодированной гибридной решетки; передающее устройство, способное реализовывать переменную скорость сдвига, спроектировано на основе существующего датчика; в частности, оно включает в себя передающее устройство, гибридную решетку со случайным кодированием, согласующее приспособление и ПЗС-матрицу; передающее устройство включает в себя вращающуюся часть, крепежную часть решетки и винт, а внутреннее кольцо вращающейся части снабжено спиральной линией с резьбой; верхняя часть согласующего приспособления расположена между вращающейся частью и частью крепления решетки, а нижняя часть используется для крепления всего передающего устройства к ПЗС; на внутренней стенке вращающейся части открывается длинная канавка для полоски, а на внешней стенке монтажной части решетки открывается резьбовое отверстие, а винт фиксирует вращающуюся часть и соответствующее приспособление вместе, а другой конец винт расположен в пазу внутренней стенки вращающейся части; гибридная решетка со случайным кодированием расположена на одном конце монтажной части решетки рядом с ПЗС-матрицей.

Выдержки из: Патент на изобретение оптоэлектроники Jingnaike.