Uitvindingsoctrooi voor golffrontsensor met variabele afschuifsnelheid op basis van willekeurig gecodeerd hybride rooster (1)

Technisch veld

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een variabele afschuifsnelheidgolffrontsensorgebaseerd op willekeurig gecodeerd hybride rooster, voornamelijk op het gebied van optische golffrontdetectie en kwantitatieve fasedetectie.

Achtergrondtechnologie

De laterale afschuiftechnologie is gebaseerd op het principe van common-path-afschuifinterferentie. Het vereist geen extra optisch referentiepad, heeft een sterk anti-interferentievermogen, een goed seismisch isolatie-effect en een hoge stabiliteit. Het kan zeer nauwkeurige detectie bereiken in een algemene detectieomgeving en is geschikt voor het meten van afwijkingen in optische systemen, sferische en asferische oppervlaktevormen en biologische celfase-informatie.

De traditionele laterale afschuifinterferometer moet twee strikt orthogonale laterale afschuifinterferentiepatronen verzamelen om het oorspronkelijke golffront te reconstrueren. De betrokken optische padstructuur is relatief complex en het aanpassingsproces is omslachtig, wat niet bevorderlijk is voor instrumentatie en universele detectie. De laterale afschuivingsinterferometer met vier golven kan een enkel beeld gebruiken om afschuifinterferentiepatronen in twee orthogonale richtingen te verkrijgen, wat de optische padstructuur aanzienlijk kan vereenvoudigen, de instrumentgrootte kan verkleinen, de moeilijkheidsgraad van de meting aanzienlijk kan verminderen en de integratie en instrumentatie kan vergemakkelijken. Vanwege de gemeenschappelijke padkarakteristieken van de vier golffronten zijn de interferentieranden extreem stabiel, wat gunstiger is voor detectie in een algemene omgeving. De sleutel en moeilijkheid van de laterale afschuifinterferometer met vier golffronten ligt in het ontwerp van het rooster dat vier subgolffronten produceert.

De bestaandevier-golffrontLaterale afschuifinterferometers omvatten de kruisrooster laterale afschuifinterferometer, de verbeterde Hartmann-sjabloon laterale afschuifinterferometer (MHM) en het willekeurig gecodeerde hybride rooster. Het spectroscopische effect van het kruisrooster zal meerdere diffractie-orden in twee orthogonale richtingen produceren voor het te meten golffront, maar het orderselectievenster is vereist om het diffractielicht van de eerste orde te selecteren. Het kan worden gebruikt voor zeer nauwkeurige golffrontdetectie, maar het instrumentafstellingsmechanisme stelt extreem hoge precisie-eisen en de detectieoperatie is ingewikkeld. Op basis van het kruisraster introduceert de MHM een faseraster om de meeste irrelevante ordes te onderdrukken. Het voordeel is dat er geen orderselectievenster nodig is, de structuur compact is en de aanpassing handig is. Omdat de resterende ±5 en ±7 ordes echter nog steeds interfereren met de interferentie met vier golffronten, en er een Talbot-effect optreedt bij het aanpassen van het observatieoppervlak om de afschuifsnelheid in te stellen, kan slechts een relatief ideale interferentie met vier golffronten worden verkregen bij een specifieke positie, en de afschuifsnelheid kan niet volledig willekeurig worden ingesteld. Het willekeurig gecodeerde hybride rooster, gebaseerd op de beperking van de lichtstroom, maakt gebruik van een amplituderooster en een faserooster voor fase-aanpassing. Er is geen orderselectievenster vereist. Het afgebogen licht bevat slechts vier identieke subgolven, die kunnen worden gebruikt voor laterale afschuifinterferentie met vier golffronten. Voor apparaten waarbij de afstand tussen het willekeurig gecodeerde rooster en de CCD niet kan worden aangepast, is de diversiteit van de detectieobjecten beperkt. Daarom is het noodzakelijk om een ​​golffrontsensorapparaat voor te stellen dat willekeurige afschuifsnelheden kan bereiken voor meer universele, uiterst nauwkeurige golffrontdetectie.

Uitvinding Inhoud

Het doel van de onderhavige uitvinding is het overwinnen van de tekortkomingen van de stand van de techniek en het verschaffen van een golffrontsensor met variabele schuifsnelheid, gebaseerd op een willekeurig gecodeerd hybride rooster.

Een variabele afschuifsnelheidgolffrontsensorgebaseerd op een willekeurig gecodeerd hybride rooster; een transmissieapparaat dat een variabele afschuifsnelheid kan realiseren, is ontworpen op basis van een bestaande sensor; specifiek omvat het een transmissieapparaat, een willekeurig gecodeerd hybride rooster, een bijpassende armatuur en een CCD; de transmissie-inrichting omvat een roterend deel, een roostermontagedeel en een schroef, en de binnenring van het roterende deel is voorzien van een spiraalvormige lijn met schroefdraad; het bovenste deel van de bijpassende armatuur is aangebracht tussen het roterende deel en het roostermontagedeel, en het onderste deel wordt gebruikt om de gehele transmissie-inrichting aan de CCD te bevestigen; een lange stripgroef wordt geopend op de binnenwand van het roterende deel, en een gat met schroefdraad wordt geopend op de buitenwand van het roostermontagedeel, en de schroef bevestigt het roterende deel en de bijpassende armatuur aan elkaar, en het andere uiteinde van de schroef is aangebracht in de groef van de binnenwand van het roterende deel; het willekeurig gecodeerde hybride rooster is aan één uiteinde van het roostermontagedeel dichtbij de CCD aangebracht.

Uittreksel uit: Jingnaike Optoelectronics Invention Patent