Patente de invención de un sensor de frente de onda de velocidad de corte variable basado en una rejilla híbrida de codificación aleatoria (2)

La presente invención realiza el cambio de la velocidad de corte a través del dispositivo de transmisión de la siguiente manera:

Durante el proceso de medición, la parte giratoria se ajusta en sentido horario o antihorario a lo largo de la dirección del eje óptico, y luego el tornillo acciona el soporte de la rejilla para moverse linealmente a lo largo de la dirección del eje óptico dentro del rango de distancia especificado dentro delsensor, haciendo que la distancia entre la rejilla híbrida de codificación aleatoria y el CCD cambie continuamente; el frente de onda que se va a medir se difracta después de pasar a través de la rejilla híbrida de codificación aleatoria para generar cuatro subfrentes de onda con inclinaciones, y se genera un patrón de interferencia de corte lateral de cuatro frentes de onda en el plano de la imagen y el CCD lo recoge. Dado que la velocidad de corte del patrón de interferencia está determinada por la distancia entre la rejilla híbrida de codificación aleatoria y el CCD, el sensor puede realizar un ajuste continuo de la velocidad de corte de la interferencia de corte lateral.

La velocidad de corte β del sensor de la presente invención es: donde D es la apertura del haz incidente, λ es la longitud de onda de la luz incidente, d es el paso de la rejilla y H es el espesor de la rejilla de fase; L es la distancia entre la rejilla híbrida de codificación aleatoria y el CCD, y su rango de ajuste es de 0,8 mm a 11 mm. Dado que se requiere una cierta distancia entre la rejilla y el CCD para proteger el CCD, se requiere una distancia mínima de 0,8 mm y el rango β de velocidad de corte correspondiente es 0,0155-0,1937.

La presente invención necesita utilizar diferentes velocidades de corte para frentes de onda con diferentes cantidades de distorsión para equilibrar la precisión y la sensibilidad. Para frentes de onda con valores de PV (pico a valle) más grandes, se requiere una velocidad de corte pequeña para garantizar la precisión. Para frentes de onda con valores de PV más pequeños, se puede seleccionar apropiadamente una velocidad de corte grande para aumentar la sensibilidad. En comparación con un sistema con una tasa de corte inmutable, no se puede aplicar una tasa de corte única a múltiples tipos de frentes de onda, mientras que un sensor de frente de onda con una tasa de corte variable se puede usar para una medición precisa del frente de onda de más objetos, y el dispositivo de ajuste es simple y flexible.

Los efectos beneficiosos de la presente invención son los siguientes:

El sensor de frente de onda de velocidad de corte variable basado en la rejilla híbrida de codificación aleatoria proporcionada por la presente invención puede ajustar con precisión la distancia entre la rejilla híbrida de codificación aleatoria y el CCD ajustando las partes de transmisión en el sensor de frente de onda. Sobre la base de la medición original de la rejilla de codificación aleatoria del frente de onda distorsionado, la velocidad de corte del patrón de interferencia de corte lateral de cuatro frentes de onda se puede ajustar continuamente. El sensor de frente de onda tiene alta integración, estructura simple, ajuste conveniente, medición flexible, alta precisión y universalidad mejorada.

La red de difracción de Fraunhofer tiene sólo cuatro órdenes de difracción estrictos, por lo que no hay necesidad de una ventana de selección de orden y no hay efecto Talbot en la superficie de observación. La distancia entre la rejilla y el CCD determina directamente la velocidad de corte. El sensor tiene alta integración, estructura simple y ajuste conveniente. Al ajustar la rejilla híbrida de codificación aleatoria para moverse hacia adelante y hacia atrás para obtener diferentes velocidades de corte, se realiza la interferencia de corte lateral de cuatro frentes de onda, y el frente de onda transitorio se puede detectar en tiempo real, y las células biológicas se pueden detectar cuantitativamente en fase. La cantidad de corte continuamente ajustable permite que elsensor de frente de ondapara seleccionar la mejor velocidad de corte para un frente de onda específico que se va a medir, y la medición es flexible, la precisión de la medición es alta y se mejora la universalidad.

Extraído de: Patente de invención de optoelectrónica de Jingnaike