Patente de invención para un sensor de frente de onda de velocidad de corte variable basado en una rejilla híbrida codificada aleatoriamente (1)

Campo técnico

La presente invención se refiere a una velocidad de corte variable.sensor de frente de ondaBasado en una rejilla híbrida codificada aleatoriamente, que involucra principalmente el campo de la detección de frente de onda óptica y la detección de fase cuantitativa.

Tecnología de fondo

La tecnología de corte lateral se basa en el principio de interferencia de corte de trayectoria común. No requiere una trayectoria óptica de referencia adicional, tiene una gran capacidad antiinterferente, un buen efecto de aislamiento sísmico y una alta estabilidad. Puede lograr una detección de alta precisión en un entorno de detección general y es adecuado para la medición de aberraciones del sistema óptico, formas de superficies esféricas y asféricas e información de fase celular biológica.

El interferómetro de corte lateral tradicional necesita recopilar dos patrones de interferencia de corte lateral estrictamente ortogonales para reconstruir el frente de onda original. La estructura de la trayectoria óptica involucrada es relativamente compleja y el proceso de ajuste es engorroso, lo que no favorece la instrumentación y la detección universal. El interferómetro de corte lateral de cuatro frentes de onda puede utilizar una sola imagen para obtener patrones de interferencia de corte en dos direcciones ortogonales, lo que puede simplificar en gran medida la estructura de la trayectoria óptica, reducir el tamaño del instrumento, reducir en gran medida la dificultad de la operación de medición y facilitar la integración y la instrumentación. Debido a las características de trayectoria común de los cuatro frentes de onda, las franjas de interferencia son extremadamente estables, lo que favorece la detección en un entorno general. La clave y la dificultad del interferómetro de corte lateral de cuatro frentes de onda radica en el diseño de la rejilla que produce cuatro subfrentes de onda.

El existentefrente de cuatro ondasLos interferómetros de corte lateral incluyen el interferómetro de corte lateral de rejilla cruzada, el interferómetro de corte lateral de plantilla Hartmann (MHM) mejorado y la rejilla híbrida codificada aleatoriamente. El efecto espectroscópico de la rejilla cruzada producirá múltiples órdenes de difracción en dos direcciones ortogonales para medir el frente de onda, pero se requiere la ventana de selección de orden para seleccionar la luz de difracción de primer orden. Se puede utilizar para la detección de frente de onda de alta precisión, pero el mecanismo de ajuste del instrumento tiene requisitos de precisión extremadamente altos y la operación de detección es complicada. Sobre la base de la rejilla cruzada, el MHM introduce una rejilla de fase para suprimir la mayoría de las órdenes irrelevantes. La ventaja es que no hay necesidad de una ventana de selección de pedidos, la estructura es compacta y el ajuste es conveniente. Sin embargo, dado que los órdenes ±5 y ±7 restantes seguirán interfiriendo con la interferencia de cuatro frentes de onda, y existe un efecto Talbot al ajustar la superficie de observación para establecer la velocidad de corte, sólo se puede obtener una interferencia de cuatro frentes de onda relativamente ideal en una posición específica y la velocidad de corte no se puede establecer completamente de forma arbitraria. La rejilla híbrida codificada aleatoriamente basada en la restricción del flujo de luz utiliza una rejilla de amplitud y una rejilla de fase para el ajuste de fase. No requiere una ventana de selección de pedidos. La luz difractada contiene sólo cuatro subondas idénticas, que pueden utilizarse para interferencias de corte lateral de cuatro frentes de onda. Para dispositivos donde la distancia entre la rejilla codificada aleatoriamente y el CCD no se puede ajustar, la diversidad de sus objetos de detección es limitada. Por lo tanto, es necesario proponer un dispositivo sensor de frente de onda que pueda alcanzar velocidades de corte arbitrarias para una detección de frente de onda de alta precisión más universal.

Contenido de la invención

El propósito de la presente invención es superar las deficiencias de la técnica anterior y proporcionar un sensor de frente de onda de velocidad de corte variable basado en una rejilla híbrida codificada aleatoriamente.

Una velocidad de corte variablesensor de frente de ondabasado en una rejilla híbrida codificada aleatoriamente; se diseña un dispositivo de transmisión capaz de realizar una velocidad de corte variable basándose en un sensor existente; específicamente, incluye un dispositivo de transmisión, una rejilla híbrida codificada aleatoriamente, un dispositivo de adaptación y un CCD; el dispositivo de transmisión incluye una parte giratoria, una parte de montaje de rejilla y un tornillo, y el anillo interior de la parte giratoria está provisto de una línea en espiral con una rosca; la parte superior del dispositivo de adaptación está dispuesta entre la parte giratoria y la parte de montaje de la rejilla, y la parte inferior se utiliza para fijar todo el dispositivo de transmisión al CCD; se abre una ranura de tira larga en la pared interior de la parte giratoria, y se abre un orificio roscado en la pared exterior de la parte de montaje de la rejilla, y el tornillo fija la parte giratoria y el accesorio correspondiente juntos, y el otro extremo de la el tornillo está dispuesto en la ranura de la pared interior de la parte giratoria; la rejilla híbrida codificada aleatoriamente está dispuesta en un extremo de la parte de montaje de la rejilla cerca del CCD.

Extraído de: Patente de invención de optoelectrónica de Jingnaike