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法國Phasics SID4系列波前分析儀

簡要描述:法國Phasics SID4系列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,這種技術將高分辨率和大動態(tài)范圍很好地結合在一起。能實現全面、簡便、快速的測量。

  • 產品型號:
  • 更新時間:2024-08-06
  • 訪  問  量:2189

產品簡介

價格區(qū)間面議組件類別其他
應用領域電子

詳細介紹

法國PhasicsSID4系列波前傳感器

                                                                                                -----四波橫向剪切干涉波前傳感器

產品介紹:法國PHASICS 的波前分析儀(上海屹持光電代理),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,這種技術將高分辨率和大動態(tài)范圍很好地結合在一起。能實現全面、簡便、快速的測量。

 

 

法國Phasics SID4系列波前分析儀主要應用領域:

1.       激光光束參數測量:相位(2D/3D),M2,束腰位置,直徑,澤尼克/勒讓德系數

 

2.       自適應光學:焦斑優(yōu)化,光束整形

3.       元器件表面質量分析:表面質量(RMS,PtV,WFE),曲率半徑

4.       光學系統(tǒng)質量分析:MTF, PSF, EFL, 澤尼克系數, 光學鏡頭/系統(tǒng)質量控制

5.       熱成像分析,等離子體特征分析

6.       生物應用:蛋白質等組織定量相位成像  

法國Phasics SID4系列波前分析儀產品特點:

1.       高分辨率: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:

型號

SID4

SID4-HR

SID4-DWIR

SID4-SWIR

SID4-NIR

SID4-UV-HR

SID4- UV

孔徑

3.6 × 4.8 mm²

8.9 × 11.8 mm²

13.44 × 10.08 mm²

9.6 × 7.68 mm²

3.6 × 4.8 mm²

13.6 ×10.96 mm²

8.0 × 8.0 mm²

空間分辨率

29.6 µm

29.6 µm

68 µm

120 µm

29.6 µm

40 µm

32 µm

采樣點/測量點

160 × 120

400 × 300

160 × 120

80 × 64

160 × 120

345 × 275

250 × 250

波長

400nm~1100nm

400nm~1100nm

3~5µm,8~14 µm

0.9 ~ 1.7 µm

1.5 ~ 1.6 µm

190 ~ 400 nm

250 ~ 400 nm

動態(tài)范圍

> 100 µm

> 500 µm

N/A

~ 100 µm

> 100 µm

> 200 µm

> 200 µm

精度

10 nm RMS

15 nm RMS

75 nm RMS

10 nm RMS

> 15 nm RMS

10 nm RMS

10 nm

靈敏度

< 2 nm RMS

< 2 nm RMS

< 25 nm RMS

3nm RMS(高增益)

<1nmRMS(低增益)

< 11 nm RMS

1nm RMS
@250nm,2µJ/cm²

0.5 nm

采樣頻率

> 60 fps

> 10 fps

> 50 fps

25/30/50/60 fps

60 fps

30 fps

30 fps

處理頻率

10 Hz (高分辨率)

3 Hz (高分辨率)

20 Hz

> 10 Hz (高分辨率)

10 Hz

> 3 Hz (高分辨率)

1 Hz

尺寸

54×46×75.3mm

54×46×79mm

85×116×179mm

50×50×90mm

44×33×57.5mm

51 × 51 × 76 mm

95×105×84mm

重量

250 g

250 g

1.6 kg

300 g

250 g

300 g

900 g  

 

四波橫向剪切干涉技術背景介紹

Phasics四波橫向剪切干涉(上海屹持光電代理):當待測波前經過波前分析儀時,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發(fā)生微小位移發(fā)生微小位移產生一個復制光波;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動產生。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)可以再現原始波前(圖3)。

 

                                                            圖1.特制光柵                                                                                                圖2.幾何光學描述波前畸變

 

                                    圖3.  波前相位重構示意圖

 

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。

 

圖4.測試對比圖                                                 圖5. 消色差                                               圖6.高動態(tài)范圍測量

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,Zernike/Legendre系數,遠場,光束參數,光束形狀M2等。

 

                                     

2.光學測量

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

光學測量                                                                                            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。

 

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。部分測量光路如右圖所示  

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。該產品可實時檢測激光產生的等離子體的電子密度、模式及傳播方式。監(jiān)測等離子體的產生、擴散過程,以及等離子體的品質因數。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)化的數據支持。  

 

附:夏克哈特曼和四波橫向剪切干涉波前分析儀對比表

 

Phasics剪切干涉  

夏克哈特曼  

區(qū)別  

技術  

四波側向剪切干涉  

夏克-哈特曼  

PHASICS  SID4是對夏克-哈特曼技術的改進,投放市場時,已經申請技術,全球售出超過500個探測器。  

重建方式  

傅里葉變換  

分區(qū)方法(直接數值積分)或模式法(多項式擬合)  

夏克-哈特曼波前探測器,以微透鏡單元區(qū)域的平均值來近似。對于大孔徑的透鏡單元,可能會增加信號誤差,在某些情況,產生嚴重影響。在分區(qū)方法中,邊界條件很重要。  

光強度  

由于采用傅里葉變換方法,測量對強度變化不敏感  

由于需要測量焦點位置,測量對強度變化靈敏  

關于測量精度,波前測量不依賴于光強度水平  

使用、對準方便  

界面直觀,利用針孔進行對準  

安裝困難,需要精密的調節(jié)臺  

SID4 產品使用方便  

取樣(測量點)  

SID4-HR達300*400測量點  

128*128測量點(微透鏡陣列)  

SID4-HR具有很高的分辨率。這使得測量結果更可靠,也更穩(wěn)定  

數值孔徑  

SID4 HR  NA:0.5

0.1

SID4-HR動態(tài)范圍更高  

空間分辨率  

29.6μm

>100μm

SID4-HR空間分辨率更好  

靈敏度  

2nmRMS  

約λ/100  

SID4-HR具有更好的靈敏度

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