Változó nyírási sebességű hullámfront-érzékelő szabadalma, amely véletlenszerű kódolású hibrid rácson alapul (2)

A jelen találmány a nyírási sebesség változtatását valósítja meg az átviteli eszközön keresztül az alábbiak szerint:

A mérési folyamat során a forgó alkatrészt az óramutató járásával megegyező vagy azzal ellentétes irányban állítjuk be az optikai tengely iránya mentén, majd a rácstartót a csavar meghajtja, hogy lineárisan mozogjon az optikai tengely irányában a megadott távolságtartományon belül.érzékelő, ezáltal a véletlenszerű kódoló hibrid rács és a CCD közötti távolság folyamatosan változik; a mérendő hullámfront a véletlenszerű kódolású hibrid rácson való áthaladás után diffrakcióba lép, és négy részhullámfrontot hoz létre dőléssel, és a képsíkon egy négy hullámfrontból álló oldalirányú nyírási interferencia mintázat jön létre, amelyet a CCD gyűjt össze. Mivel az interferenciamintázat nyírási sebességét a véletlen kódoló hibrid rács és a CCD közötti távolság határozza meg, az érzékelő képes az oldalirányú nyírási interferencia nyírási sebességének folyamatos beállítására.

A jelen találmány szerinti érzékelő β nyírási sebessége a következő: ahol D a beeső sugárnyaláb apertúrája, λ a beeső fény hullámhossza, d a rács osztásköze és H a fázisrács vastagsága; L a véletlen kódolású hibrid rács és a CCD közötti távolság, beállítási tartománya 0,8-11 mm. Mivel a CCD védelme érdekében bizonyos távolságra van szükség a rács és a CCD között, a minimális távolság 0,8 mm, a megfelelő nyírási sebesség β tartománya pedig 0,0155-0,1937.

A jelen találmánynak különböző nyírási sebességeket kell alkalmaznia a különböző torzítású hullámfrontokhoz a pontosság és az érzékenység egyensúlya érdekében. A nagyobb PV (Peak-to-Valley) értékű hullámfrontoknál kis nyírási sebesség szükséges a pontosság biztosításához. Kisebb PV értékkel rendelkező hullámfrontoknál az érzékenység növelése érdekében megfelelő nagy nyírási sebességet lehet kiválasztani. A változtathatatlan nyírási sebességű rendszerhez képest egyetlen nyírási sebesség nem alkalmazható többféle hullámfrontra, míg a változó nyírási sebességű hullámfront-érzékelővel több objektum pontos hullámfront-mérésére is alkalmas, a beállító eszköz pedig egyszerű, ill. rugalmas.

A jelen találmány előnyös hatásai a következők:

A jelen találmány által biztosított véletlenszerű kódolású hibrid rácson alapuló, változtatható nyírási sebességű hullámfront-érzékelő pontosan be tudja állítani a véletlenszerű kódolású hibrid rács és a CCD közötti távolságot a hullámfront-érzékelő átviteli részeinek beállításával. A torz hullámfront eredeti véletlen kódolású rácsmérése alapján a négy hullámfront oldalirányú nyírási interferenciamintázatának nyírási sebessége folyamatosan állítható. A hullámfront-érzékelő magas integrációval, egyszerű szerkezettel, kényelmes beállítással, rugalmas méréssel, nagy pontossággal és fokozott univerzálissággal rendelkezik.

A rácsos Fraunhofer-diffrakciónak csak négy szigorú diffrakciós rendje van, így nincs szükség sorrendválasztó ablakra, és nincs Talbot-effektus a megfigyelési felületen. A rács és a CCD közötti távolság közvetlenül meghatározza a nyírási sebességet. Az érzékelő magas integrációval, egyszerű felépítéssel és kényelmes beállítással rendelkezik. A véletlenszerű kódolású hibridrács előre-hátra állításával, hogy különböző nyírási sebességeket kapjunk, megvalósul a négy hullámfront oldalirányú nyírási interferencia, és a tranziens hullámfront valós időben detektálható, a biológiai sejtek kvantitatív fázisdetektálhatóak. A folyamatosan állítható nyírási mennyiség lehetővé teszi ahullámfront érzékelőa legjobb nyírási sebesség kiválasztásához egy adott mérendő hullámfronthoz, és a mérés rugalmas, a mérési pontosság nagy, és az univerzalitás fokozódik.

Kivonat: Jingnaike Optoelectronics Invention Patent