Brevetto di invenzione per sensore del fronte d'onda con velocità di taglio variabile basato su reticolo ibrido codificato casualmente （1）

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda uno shear rate variabilesensore del fronte d'ondabasato su reticolo ibrido codificato casuale, che coinvolge principalmente il campo del rilevamento ottico del fronte d'onda e del rilevamento quantitativo di fase.

Tecnologia di fondo

La tecnologia del taglio laterale si basa sul principio dell'interferenza di taglio del percorso comune. Non richiede un percorso ottico di riferimento aggiuntivo, ha una forte capacità anti-interferenza, un buon effetto di isolamento sismico ed elevata stabilità. Può ottenere un rilevamento ad alta precisione in un ambiente di rilevamento generale ed è adatto per la misurazione di aberrazioni del sistema ottico, forme superficiali sferiche e asferiche e informazioni sulla fase cellulare biologica.

Il tradizionale interferometro a taglio laterale deve raccogliere due modelli di interferenza a taglio laterale strettamente ortogonali per ricostruire il fronte d'onda originale. La struttura del percorso ottico coinvolta è relativamente complessa e il processo di regolazione è complicato e non favorisce la strumentazione e il rilevamento universale. L'interferometro a taglio laterale a quattro fronti d'onda può utilizzare una singola immagine per ottenere schemi di interferenza di taglio in due direzioni ortogonali, che possono semplificare notevolmente la struttura del percorso ottico, ridurre le dimensioni dello strumento, ridurre notevolmente la difficoltà delle operazioni di misurazione e facilitare l'integrazione e la strumentazione. A causa delle caratteristiche del percorso comune dei quattro fronti d'onda, le frange di interferenza sono estremamente stabili, il che è più favorevole al rilevamento in un ambiente generale. La chiave e la difficoltà dell'interferometro a taglio laterale a quattro fronti d'onda risiede nella progettazione del reticolo che produce quattro sub-fronti d'onda.

L'esistentefronte a quattro ondeGli interferometri a taglio laterale includono l'interferometro a taglio laterale a reticolo incrociato, l'interferometro a taglio laterale (MHM) modello Hartmann migliorato e il reticolo ibrido con codifica casuale. L'effetto spettroscopico del reticolo incrociato produrrà più ordini di diffrazione in due direzioni ortogonali per il fronte d'onda da misurare, ma la finestra di selezione dell'ordine è necessaria per selezionare la luce di diffrazione del primo ordine. Può essere utilizzato per il rilevamento del fronte d'onda ad alta precisione, ma il meccanismo di regolazione dello strumento ha requisiti di precisione estremamente elevati e l'operazione di rilevamento è complicata. Sulla base del reticolo incrociato, l'MHM introduce un reticolo di fase per sopprimere la maggior parte degli ordini irrilevanti. Il vantaggio è che non è necessaria una finestra di selezione dell'ordine, la struttura è compatta e la regolazione è comoda. Tuttavia, poiché i rimanenti ordini ±5 e ±7 interferiranno comunque con l'interferenza a quattro fronti d'onda, e c'è un effetto Talbot quando si regola la superficie di osservazione per impostare la velocità di taglio, è possibile ottenere solo un'interferenza a quattro fronti d'onda relativamente ideale a una posizione specifica e la velocità di taglio non può essere completamente impostata arbitrariamente. Il reticolo ibrido codificato in modo casuale basato sul vincolo del flusso luminoso utilizza un reticolo di ampiezza e un reticolo di fase per la regolazione della fase. Non richiede una finestra di selezione dell'ordine. La luce diffratta contiene solo quattro sotto-onde identiche, che possono essere utilizzate per l'interferenza di taglio laterale a quattro fronti d'onda. Per i dispositivi in ​​cui la distanza tra il reticolo codificato casualmente e il CCD non può essere regolata, la diversità degli oggetti di rilevamento è limitata. Pertanto, è necessario proporre un dispositivo sensore del fronte d'onda in grado di raggiungere velocità di taglio arbitrarie per un rilevamento del fronte d'onda più universale e ad alta precisione.

Contenuto dell'invenzione

Lo scopo della presente invenzione è superare gli inconvenienti della tecnica precedente e fornire un sensore del fronte d'onda con velocità di taglio variabile basato su un reticolo ibrido codificato in modo casuale.

Una velocità di taglio variabilesensore del fronte d'ondabasato su un reticolo ibrido codificato casualmente; un dispositivo di trasmissione in grado di realizzare una velocità di taglio variabile è progettato sulla base di un sensore esistente; nello specifico, comprende un dispositivo di trasmissione, un reticolo ibrido a codifica casuale, un apparecchio di adattamento e un CCD; il dispositivo di trasmissione comprende una parte rotante, una parte di montaggio del reticolo e una vite, e l'anello interno della parte rotante è dotato di una linea a spirale con filettatura; la parte superiore dell'attrezzatura di adattamento è disposta tra la parte rotante e la parte di montaggio del reticolo, e la parte inferiore viene utilizzata per fissare l'intero dispositivo di trasmissione al CCD; una lunga scanalatura della striscia viene aperta sulla parete interna della parte rotante e un foro filettato viene aperto sulla parete esterna della parte di montaggio della griglia e la vite fissa insieme la parte rotante e l'attrezzatura corrispondente e l'altra estremità della la vite è disposta nella scanalatura della parete interna della parte rotante; il reticolo ibrido codificato casualmente è disposto ad un'estremità della parte di montaggio del reticolo vicino al CCD.

Estratto da: Brevetto di invenzione optoelettronica di Jingnaike