法國PhasicsSID4系列波前傳感器

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

產(chǎn)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(shù)（4-Wave  Lateral Shearing  Interferometry）。作為夏克-哈特曼技術(shù)的改進型，這種技術(shù)將高分辨率和大動態(tài)范圍很好地結(jié)合在一起。能實現(xiàn)全面、簡便、快速的測量。

法國Phasics SID4系列波前分析儀主要應(yīng)用領(lǐng)域：

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

2.       自適應(yīng)光學(xué)：焦斑優(yōu)化，光束整形

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

4.       光學(xué)系統(tǒng)質(zhì)量分析：MTF, PSF, EFL, 澤尼克系數(shù), 光學(xué)鏡頭/系統(tǒng)質(zhì)量控制

5.       熱成像分析，等離子體特征分析

6.       生物應(yīng)用：蛋白質(zhì)等組織定量相位成像  

法國Phasics SID4系列波前分析儀產(chǎn)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(shè)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(shè)計，內(nèi)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(shù)：

四波橫向剪切干涉技術(shù)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(jīng)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(fù)制光束，此復(fù)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(xiàn)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(nèi)發(fā)生微小位移發(fā)生微小位移產(chǎn)生一個復(fù)制光波；而對于匯聚橫向剪切干涉，復(fù)制光波由匯聚波繞其曲率中心轉(zhuǎn)動產(chǎn)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(xiàn)原始波前（圖3）。

                                                            圖1.特制光柵                                                                                                圖2.幾何光學(xué)描述波前畸變

                                    圖3.  波前相位重構(gòu)示意圖

技術(shù)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(jié)合抵消了波長因子，干涉條紋間距與光柵間距*相等。適應(yīng)于不多波長光學(xué)測量且不需要重復(fù)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(fù)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(yīng)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(shù)，遠場，光束參數(shù)，光束形狀M2等。

2.光學(xué)測量

Phasics波前傳感器可對光學(xué)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

3.光學(xué)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(yīng)需要配合高頻波前分析儀。

4.光學(xué)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(yīng)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(chǎn)品可實時檢測激光產(chǎn)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(chǎn)生、擴散過程，以及等離子體的品質(zhì)因數(shù)。更好地為客戶在噴嘴設(shè)計、激光脈沖的照度、氣壓、均勻性等方面提供優(yōu)化的數(shù)據(jù)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