四波剪切干涉波前傳感器
- 公司名稱 徠飛光電科技(深圳)有限公司
- 品牌 其他品牌
- 型號
- 產(chǎn)地
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時間 2025/7/23 11:08:15
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| 價格區(qū)間 | 面議 | 應用領域 | 綜合 |
|---|---|---|---|
| 組件類別 | 其他 |
隨著光波波前探測技術的發(fā)展，各種波前傳感器應運而生，從測量原理上可以分成兩類：一類是根據(jù)幾何光學原理，測定波前幾何象差或面形誤差；另一類是基于干涉測量原理，探測波前不同部分的干涉性，來獲取波前信息，主要有剪切干涉儀波前傳感器和相位獲取傳感器等。波前傳感器用于波前信息探測，光束質(zhì)量評價，光學元件檢測和激光大氣通信及人眼像差測量等各個領域，也廣泛地應用于自適應光學系統(tǒng)之中。
法國PhasicsSID4系列波前傳感器----四波橫向剪切干涉波前傳感器
產(chǎn)品介紹：法國PHASICS 的波前分析儀，基于其波前測量——四波橫向剪切干涉技術（4-Wave Lateral Shearing Interferometry）。作為夏克-哈特曼技術的改進型，這種的技術將超高分辨率和超大動態(tài)范圍結(jié)合在一起。任何應用下，其都能實現(xiàn)全面、簡便、快速的測量。
主要應用領域：
1.激光光束參數(shù)測量：相位（2D/3D），M2，束腰位置，直徑，澤尼克/勒讓德系數(shù)
2.自適應光學：焦斑優(yōu)化，光束整形
3.元器件表面質(zhì)量分析：表面質(zhì)量（RMS，PtV，WFE），曲率半徑
4.光學系統(tǒng)質(zhì)量分析：MTF,PSF,EFL,澤尼克系數(shù),光學鏡頭/系統(tǒng)質(zhì)量控制
5.熱成像分析，等離子體特征分析
6.生物應用：蛋白質(zhì)等組織定量相位成像
產(chǎn)品特點：
1.高分辨率：最多采樣點可達120000個
2.可直接測量：消色差設計，測量前無需再次對波長校準
3.消色差：干涉和衍射對波長相消
4.高動態(tài)范圍：高達500μm
5.防震設計，內(nèi)部光柵橫向剪切干涉，對實驗條件要求簡單，無需隔震平臺也可測試
型號參數(shù)：
型號 | SID4 | SID4-HR | SID4-UV | SID4-UV-HR | SID4-SWIR | SID4-SWIR-HR | SID4-eSWIR-HR | SID4 DWIR |
孔徑( mm2) | 5.02 x 3.75 | 9.98 x 8.64 | 7.8 x 7.8 | 13.3 x 13.3 | 9.60 x 7.68 | 9.60 x 7.68 | 9.6 × 7.6 | 10.08 x 8.16 |
分辨率( µm) | 27.6 | 24 | 26 | 26 | 120 | 60 | 120 µ | 68 |
采樣點 | 182 x 136 | 416 x 360 | 300 x 300 | 512x512 | 80x64 | 160 × 128 | 80 × 64 | 160 x 120 |
波長 | 400 -1100nm | 400 - 1100nm | 190~400nm | 190~400nm | 0.9~1.7um | 0.9~1.7um | 1.2 - 2.2 µm | 3 - 5 µm and 8 - 14 µm |
精度 | 10 nm RMS | 20 nm RMS | 15nm RMS | 20 nm RMS | > 15 nm RMS | 15 nm RMS | 40 nm RMS | 75 nm RMS |
靈敏度 | < 2 nm RMS | < 2 nm RMS | 2 nm RMS | <2 nm RMS | < 2nm RMS | < 2 nm RMS | <6nm RMS | 25nm RMS |
采樣頻率 | > 60 fps | > 10 fps | 15 fps | 15 fps | 30 fps | > 30 fps | 50fps | |
處理頻率 | 10 Hz | 3 Hz | > 2 Hz | >3 Hz | 7 Hz | 7 Hz | > 10 Hz | 10Hz |
尺寸(mm3) | 63 x 65 x 94 | 73 x 71 x 90 | 74 x 71 x 91 | 80.3 x 78.6 x 108.2 | 58 x 65 x 95 | 58 x 65 x 95 | 90 x 115 x 120 | 85 x 118 x 193 |
重量 | 450 g | 600 g | 600 g | 600 g | 500 g | 500g | 1.8kg | 1.6kg |
SID4全系列產(chǎn)品照片
四波剪切干涉波前傳感器技術背景介紹
Phasics四波橫向剪切干涉：當待測波前經(jīng)過波前分析儀時，光波通過特制光柵（圖1）后得到一個與其自身有一定橫向位移的復制光束，此復制光波與待測光波發(fā)生干涉，形成橫向剪切干涉，兩者重合部位出現(xiàn)干涉條紋（圖2）。被測波前可能為平面波或者匯聚波，對于平面橫向剪切干涉，為被測波前在其自身平面內(nèi)發(fā)生微小位移發(fā)生微小位移產(chǎn)生一個復制光波；而對于匯聚橫向剪切干涉，復制光波由匯聚波繞其曲率中心轉(zhuǎn)動產(chǎn)生。干涉條紋中包含有原始波前的差分信息，通過特定的分析和定量計算梳理（反傅里葉變換）可以再現(xiàn)原始波前（圖3）。
圖1、特制二維相位延遲光柵
圖2.干涉原理示意圖
圖3. 波前相位重構(gòu)示意圖
四波剪切干涉波前傳感器技術優(yōu)勢
1.高采樣點：
高達400*300個采樣點，具備強大的局部畸變測試能力，降低測量不準確性和噪聲；同時得到高精度強度分布圖。
2.消色差：
干涉和衍射相結(jié)合抵消了波長因子，干涉條紋間距與光柵間距相等。適應于不多波長光學測量且不需要重復校準。
3.可直接測量高動態(tài)范圍波前：
可見光波段可達500μm的高動態(tài)范圍；可測試離焦量，大相差，非球面和復曲面等測。
應用方向：
1.激光光束測量
可以實時測量強度相位（2D/3D）信息，通過single shot就可以得到，Zernike/Legendre系數(shù)，遠場，光束參數(shù)，光束形狀M2等，非常適合于脈沖激光器的光束參數(shù)表征。
2光學鏡頭測量
Phasics波前傳感器可對光學系統(tǒng)和元器件進行透射和反射式測量，專業(yè)Kaleo軟件可分析PSF,MTF等。
圖4、透射式和反射式測量
3.光學整形：
利用Phasics波前傳感器檢測到精確的波前畸變信息，反饋給波前校正系統(tǒng)以補償待測波前的畸變，從而得到目標波前相位分布和光束形狀。右圖上為把一束RMS=1.48λ的會聚光矯正為RMS=0.02λ的準平面波；右圖下為把分散焦點光斑矯正為準高斯光束。高頻率大氣湍流自適應需要配合高頻波前分析儀。
圖5、激光器光斑整形
4.光學表面測量：
Phasics的SID4軟件可以直接測量PtV, RMS, WFE和曲率半徑等，可直接進行自我校準，兩次測量相位作差等。非常方便應用于平面球面等形貌測量。部分測量光路如下圖所示
圖6、光學元件表面測量
5.等離子體測量
法國Phasics公司SID4系列等離子體分析儀(Plasma Diagnosis)是一款便攜式、高靈敏度、高精度的等離子體分析儀器。該產(chǎn)品可實時檢測激光產(chǎn)生的等離子體的電子密度、模式及傳播方式。監(jiān)測等離子體的產(chǎn)生、擴散過程，以及等離子體的品質(zhì)因數(shù)。更好地為客戶在噴嘴設計、激光脈沖的照度、氣壓、均勻性等方面提供優(yōu)化的數(shù)據(jù)支持。
圖7、等離子體電子密度診斷光路圖
圖8、等離子體電子密度隨時間演化
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