Brevet d'invention pour un capteur de front d'onde à taux de cisaillement variable basé sur un réseau hybride codé aléatoirement （1）

Domaine technique

La présente invention concerne un taux de cisaillement variablecapteur de front d'ondebasé sur un réseau hybride codé aléatoire, impliquant principalement le domaine de la détection de front d'onde optique et de la détection de phase quantitative.

Technologie de fond

La technologie de cisaillement latéral est basée sur le principe de l’interférence de cisaillement à chemin commun. Il ne nécessite pas de chemin optique de référence supplémentaire, possède une forte capacité anti-interférence, un bon effet d'isolation sismique et une grande stabilité. Il peut réaliser une détection de haute précision dans un environnement de détection général et convient à la mesure des aberrations du système optique, des formes de surfaces sphériques et asphériques et des informations sur la phase cellulaire biologique.

L'interféromètre à cisaillement latéral traditionnel doit collecter deux modèles d'interférence de cisaillement latéral strictement orthogonaux pour reconstruire le front d'onde d'origine. La structure du chemin optique impliquée est relativement complexe et le processus de réglage est lourd, ce qui n'est pas propice à l'instrumentation et à la détection universelle. L'interféromètre à cisaillement latéral à quatre fronts d'onde peut utiliser une seule image pour obtenir des modèles d'interférence de cisaillement dans deux directions orthogonales, ce qui peut grandement simplifier la structure du trajet optique, réduire la taille de l'instrument, réduire considérablement la difficulté de l'opération de mesure et faciliter l'intégration et l'instrumentation. En raison des caractéristiques de trajet communes des quatre fronts d'onde, les franges d'interférence sont extrêmement stables, ce qui est plus propice à la détection dans un environnement général. La clé et la difficulté de l’interféromètre à cisaillement latéral à quatre fronts d’onde résident dans la conception du réseau qui produit quatre sous-fronts d’onde.

L'existantfront d'onde à quatreLes interféromètres à cisaillement latéral comprennent l'interféromètre à cisaillement latéral à réseau croisé, l'interféromètre à cisaillement latéral à modèle Hartmann amélioré (MHM) et le réseau hybride codé aléatoirement. L'effet spectroscopique du réseau croisé produira plusieurs ordres de diffraction dans deux directions orthogonales pour le front d'onde à mesurer, mais la fenêtre de sélection d'ordre est nécessaire pour sélectionner la lumière de diffraction du 1er ordre. Il peut être utilisé pour une détection de front d'onde de haute précision, mais le mécanisme de réglage de l'instrument a des exigences de précision extrêmement élevées et l'opération de détection est compliquée. Sur la base du réseau croisé, le MHM introduit un réseau de phase pour supprimer la plupart des ordres non pertinents. L'avantage est qu'il n'y a pas besoin de fenêtre de sélection de commande, la structure est compacte et le réglage est pratique. Cependant, étant donné que les ordres ±5 et ±7 restants interféreront toujours avec l'interférence à quatre fronts d'onde et qu'il existe un effet Talbot lors de l'ajustement de la surface d'observation pour définir le taux de cisaillement, seule une interférence à quatre fronts d'onde relativement idéale peut être obtenue à une position spécifique, et le taux de cisaillement ne peut pas être entièrement réglé arbitrairement. Le réseau hybride codé de manière aléatoire basé sur une contrainte de flux lumineux utilise un réseau d'amplitude et un réseau de phase pour l'ajustement de phase. Il ne nécessite pas de fenêtre de sélection de commande. La lumière diffractée ne contient que quatre sous-ondes identiques, qui peuvent être utilisées pour une interférence de cisaillement latéral à quatre fronts d'onde. Pour les appareils où la distance entre le réseau codé aléatoirement et le CCD ne peut pas être ajustée, la diversité de ses objets de détection est limitée. Par conséquent, il est nécessaire de proposer un dispositif de capteur de front d’onde capable d’atteindre des taux de cisaillement arbitraires pour une détection de front d’onde de haute précision plus universelle.

Contenu de l'invention

L'objectif de la présente invention est de surmonter les inconvénients de l'art antérieur et de fournir un capteur de front d'onde à taux de cisaillement variable basé sur un réseau hybride codé de manière aléatoire.

Un taux de cisaillement variablecapteur de front d'ondebasé sur un réseau hybride codé aléatoirement ; un dispositif de transmission capable de réaliser un taux de cisaillement variable est conçu sur la base d'un capteur existant ; plus précisément, il comprend un dispositif de transmission, un réseau hybride codé aléatoire, un dispositif d'adaptation et un CCD ; le dispositif de transmission comprend une partie rotative, une partie de montage de grille et une vis, et la bague intérieure de la partie rotative est dotée d'une ligne en spirale avec un filetage ; la partie supérieure du dispositif d'adaptation est disposée entre la partie rotative et la partie de montage du réseau, et la partie inférieure est utilisée pour fixer l'ensemble du dispositif de transmission au CCD ; une longue rainure en bande est ouverte sur la paroi intérieure de la partie rotative, et un trou fileté est ouvert sur la paroi extérieure de la partie de montage de la grille, et la vis fixe la partie rotative et le dispositif correspondant ensemble, et l'autre extrémité du la vis est disposée dans la rainure de la paroi interne de la partie rotative ; le réseau hybride codé aléatoirement est disposé à une extrémité de la partie de montage de réseau à proximité du CCD.

Extrait de : Brevet d'invention optoélectronique de Jingnaike