Opfindelsespatent på bølgefrontsensor med variabel forskydningshastighed baseret på tilfældigt kodende hybridgitter (2)

Den foreliggende opfindelse realiserer ændring af forskydningshastigheden gennem transmissionsanordningen som følger:

Under måleprocessen justeres den roterende del med uret eller mod uret langs den optiske akseretning, og derefter drives gitterholderen af ​​skruen til at bevæge sig lineært langs den optiske akseretning inden for det specificerede afstandsområde inden forsensor, hvorved afstanden mellem det tilfældigt kodende hybridgitter og CCD ændres kontinuerligt; bølgefronten, der skal måles, diffrakterer efter at have passeret gennem det tilfældigt kodende hybridgitter for at generere fire sub-bølgefronter med hældninger, og et fire-bølgefront lateral forskydningsinterferensmønster genereres på billedplanet og opsamles af CCD'en. Da forskydningshastigheden af ​​interferensmønsteret er bestemt af afstanden mellem det tilfældigt kodende hybridgitter og CCD'en, kan sensoren realisere kontinuerlig justering af den laterale forskydningsinterferensforskydningshastighed.

Forskydningshastigheden β for sensoren ifølge den foreliggende opfindelse er: hvor D er den indfaldende stråleåbning, X er den indfaldende lysbølgelængde, d er gitterstigningen, og H er fasegitterets tykkelse; L er afstanden mellem det tilfældige kodende hybridgitter og CCD'en, og dets justeringsområde er 0,8 mm-11 mm. Da der kræves en vis afstand mellem gitteret og CCD'en for at beskytte CCD'en, kræves en minimumsafstand på 0,8 mm, og det tilsvarende forskydningshastighed β-område er 0,0155-0,1937.

Den foreliggende opfindelse skal bruge forskellige forskydningshastigheder for bølgefronter med forskellige forvrængningsmængder for at balancere nøjagtighed og følsomhed. For bølgefronter med større PV-værdier (Peak-to-Valley) kræves en lille forskydningshastighed for at sikre nøjagtighed. For bølgefronter med mindre PV-værdier kan en stor forskydningshastighed vælges passende for at øge følsomheden. Sammenlignet med et system med en uforanderlig forskydningshastighed kan en enkelt forskydningshastighed ikke anvendes på flere typer bølgefronter, mens en bølgefrontsensor med en variabel forskydningshastighed kan bruges til nøjagtig bølgefrontmåling af flere objekter, og justeringsanordningen er enkel og fleksibel.

De gavnlige virkninger af den foreliggende opfindelse er som følger:

Bølgefrontsensoren med variabel forskydningshastighed baseret på det tilfældigt kodende hybridgitter tilvejebragt af den foreliggende opfindelse kan nøjagtigt justere afstanden mellem det tilfældigt kodende hybridgitter og CCD'en ved at justere transmissionsdelene på bølgefrontsensoren. På basis af den oprindelige tilfældige kodningsgittermåling af den forvrængede bølgefront kan forskydningshastigheden af ​​det laterale forskydningsinterferensmønster med fire bølgefronter justeres kontinuerligt. Bølgefrontsensoren har høj integration, enkel struktur, bekvem justering, fleksibel måling, høj præcision og forbedret universalitet.

Fraunhofer-gitterets diffraktion har kun fire strenge diffraktionsordrer, så der er ikke behov for et rækkefølgeudvælgelsesvindue, og der er ingen Talbot-effekt på observationsfladen. Afstanden mellem gitteret og CCD bestemmer direkte forskydningshastigheden. Sensoren har høj integration, enkel struktur og bekvem justering. Ved at justere det tilfældigt kodende hybridgitter til at bevæge sig frem og tilbage for at opnå forskellige forskydningshastigheder, realiseres fire-bølgefront lateral forskydningsinterferens, og den transiente bølgefront kan detekteres i realtid, og de biologiske celler kan fasedetekteres kvantitativt. Den kontinuerligt justerbare forskydningsmængde gør det muligtbølgefront sensorat vælge den bedste forskydningshastighed for en specifik bølgefront, der skal måles, og målingen er fleksibel, målenøjagtigheden er høj, og universaliteten er forbedret.

Uddrag fra: Jingnaike Optoelectronics Invention Patent