Uitvindingsoctrooi van golffrontsensor met variabele afschuifsnelheid op basis van hybride rooster met willekeurige codering (2)

De onderhavige uitvinding realiseert het veranderen van de afschuifsnelheid via de transmissie-inrichting als volgt:

Tijdens het meetproces wordt het roterende deel met de klok mee of tegen de klok in langs de richting van de optische as afgesteld, en vervolgens wordt de roosterhouder door de schroef aangedreven om lineair langs de richting van de optische as te bewegen binnen het gespecificeerde afstandsbereik binnen desensorwaardoor de afstand tussen het willekeurig gecodeerde hybride rooster en de CCD continu verandert; het te meten golffront buigt af nadat het door het willekeurig gecodeerde hybride rooster is gegaan om vier sub-golffronten met kantelingen te genereren, en een lateraal schuifinterferentiepatroon met vier golffronten wordt gegenereerd op het beeldvlak en verzameld door de CCD. Omdat de afschuifsnelheid van het interferentiepatroon wordt bepaald door de afstand tussen het willekeurig gecodeerde hybride rooster en de CCD, kan de sensor een continue aanpassing van de laterale afschuifinterferentieafschuifsnelheid realiseren.

De afschuifsnelheid β van de sensor van de onderhavige uitvinding is: waarbij D de opening van de invallende bundel is, λ de golflengte van het invallende licht is, d de roostersteek is en H de faseroosterdikte is; L is de afstand tussen het hybride rooster met willekeurige codering en de CCD, en het aanpassingsbereik is 0,8 mm - 11 mm. Omdat er een bepaalde afstand nodig is tussen het rooster en de CCD om de CCD te beschermen, is een minimale afstand van 0,8 mm vereist, en het overeenkomstige bereik van de afschuifsnelheid β bedraagt ​​0,0155-0,1937.

De onderhavige uitvinding moet verschillende afschuifsnelheden gebruiken voor golffronten met verschillende vervormingshoeveelheden om de nauwkeurigheid en gevoeligheid in evenwicht te brengen. Voor golffronten met grotere PV-waarden (Peak-to-Valley) is een kleine afschuifsnelheid vereist om nauwkeurigheid te garanderen. Voor golffronten met kleinere PV-waarden kan op passende wijze een grote afschuifsnelheid worden geselecteerd om de gevoeligheid te vergroten. Vergeleken met een systeem met een onveranderlijke afschuifsnelheid kan een enkele afschuifsnelheid niet worden toegepast op meerdere soorten golffronten, terwijl een golffrontsensor met een variabele afschuifsnelheid kan worden gebruikt voor nauwkeurige golffrontmetingen van meer objecten, en het aanpassingsapparaat is eenvoudig en flexibele.

De gunstige effecten van de onderhavige uitvinding zijn als volgt:

De golffrontsensor met variabele afschuifsnelheid, gebaseerd op het door de onderhavige uitvinding verschafte hybride rooster met willekeurige codering, kan de afstand tussen het hybride rooster met willekeurige codering en de CCD nauwkeurig aanpassen door de transmissiedelen op de golffrontsensor aan te passen. Op basis van de oorspronkelijke willekeurige coderingsroostermeting van het vervormde golffront kan de afschuifsnelheid van het laterale afschuifinterferentiepatroon met vier golffronten continu worden aangepast. De golffrontsensor heeft een hoge integratie, eenvoudige structuur, gemakkelijke aanpassing, flexibele meting, hoge precisie en verbeterde universaliteit.

De Fraunhofer-diffractie heeft slechts vier strikte diffractie-orden, dus er is geen behoefte aan een orderselectievenster en er is geen Talbot-effect op het observatieoppervlak. De afstand tussen het rooster en de CCD bepaalt rechtstreeks de afschuifsnelheid. De sensor heeft een hoge integratie, eenvoudige structuur en gemakkelijke aanpassing. Door het willekeurig gecodeerde hybride rooster aan te passen om vooruit en achteruit te bewegen om verschillende afschuifsnelheden te verkrijgen, wordt de laterale afschuifinterferentie met vier golffronten gerealiseerd, en kan het voorbijgaande golffront in realtime worden gedetecteerd, en kunnen de biologische cellen kwantitatief in fase worden gedetecteerd. De traploos instelbare afschuifhoeveelheid maakt het mogelijkgolffrontsensorom de beste afschuifsnelheid te selecteren voor een specifiek te meten golffront, en de meting is flexibel, de meetnauwkeurigheid is hoog en de universaliteit is verbeterd.

Uittreksel uit: Jingnaike Optoelectronics Invention Patent