Véletlenszerű kódolású hibrid rács kialakítás négyhullámú keresztirányú nyírási interferometrikus hullámfront detektálásához

Keresztirányú nyírási interferenciaa technológia magát a hullámfrontot használja a diszlokációs interferencia végrehajtására a hullámfront fázisának közvetlen mérése érdekében, mivel közös csatornarendszert alkalmaz, nincs referencianyaláb, így az interferencia perem stabil, erős interferenciagátló képességgel rendelkezik, egyszerű műszerfelépítés, rövid koherencia hosszúságú nyalábminőség kimutatására használható. A fenti előnyök alapján a transzverzális nyírási interferometriás technikát általánosan alkalmazzák az optikai anyagok és alkatrészek vizsgálatában, mérésében, a nyalábtulajdonságok és paraméterek kimutatásában, az optikai rendszerek kalibrálásában, ellenőrzésében és értékelésében.

A hagyományos transzverzális nyírási interferométer egy lemezt vagy prizmát használ hullámfront-osztóként, és két optikai rendszerre van szükség az abszolút ortogonális keresztirányú nyírási interferogram létrehozásához az x és y irányok mentén, és a rendszer felépítése viszonylag összetett. A keresztrácskeresztirányú nyíró interferométerhasító elemként kétdimenziós keresztrácsot használ, amely egyszerre tud x és y irányban elhajolni, és különböző nagyságrendű diffrakciós fényt hoz létre. Ezután a sorrendválasztó ablak kiválasztja a szórt fényt, így csak az x és y irányú ±1 fény halad át, és a többi sorrend blokkol. Végül nyírási interferencia lép fel a négy fénysugár között a sorrendválasztó ablakon keresztül. Bár a keresztrácsos keresztirányú nyírási interferométer közvetlenül kaphat két merőleges irányú nyírási interferogramot a tranziens hullámfront valós idejű detektálásához, a hierarchikus kiválasztási ablak megléte bonyolult rendszerbeállítási struktúrához vezet. A műszer beállításánál gondoskodni kell arról, hogy csak az 1. szintű lámpa x és y irányban menjen át az ablakon, a többi szintet pedig teljesen blokkolja. Ezért a műszerbeállító mechanizmus pontossága nagy, és a beállítás nehézkes. Ezenkívül a sorrendkiválasztási ablak mérete befolyásolja a hullámfront torzítás mérhető tartományát. Ezen túlmenően a sorrendválasztó ablak helyzete és mérete a négy nyaláb közötti keresztirányú nyírási interferenciát is befolyásolja, így csökken a tranziens hullámfront észlelésének pontossága. Most az elterjedt négyhullámú transzverzális nyírási interferométer a módosított Hartmann-sablont (MHM) használja hasítóelemként, és a sorrendválasztó ablak nélkül is megkapható a detektálandó hullámfront fázisinformációja. Az MHM spektrális elem egy sakktábla fázisrácsból és egy amplitúdórácsból áll. A fázisrács periódusa kétszerese az amplitúdórácsénak, az amplitúdórács munkaciklusa 2:3. Az MHM diffrakciós fényterében az egyenletes rendű fény és a ± 3-as diffrakciós fény jól kiküszöbölhető. A ±5, ±7, ±11 és más nagyrendű diffrakciós fény azonban továbbra is fennáll, és befolyásolja a ±1 rend közötti keresztirányú nyírási interferenciát, ami nyilvánvaló különbséget eredményez az interferogram kontrasztjában a különböző megfigyelési helyeken. Ezért a hullámfront-detektálás csak korlátozott Tabor-távolságnál és annak egész számú többszörösénél végezhető el, ami korlátozza a nyírási sebesség kiválasztását.

A szerző azt javasolja, hogy anégyhullámú keresztirányú nyírási interferencia hullámfrontVéletlen kódolású vegyes rácson alapuló detektorrendszer, és mélyreható kutatásokat végez a véletlen kódolású vegyes rácsokkal kapcsolatban, bemutatja a véletlen kódolású vegyes rács tervezési elvét és kódolási módszerét, valamint összehasonlítja Fraunhofer diffrakciós fénytéreloszlását az MHM-mel és a fázisrácsolással. Azt találtuk, hogy a véletlenszerűen kódolt hibridrács diffrakciós mezőjében csak négy rend létezik. A rácsegyenlet és a geometriai összefüggés alapján elemezzük és meghatározzuk a rendszer paramétereit, mint a beeső sugárnyílás, a rácstávolság és a megfigyelési távolság. A véletlen kódolású kevert rács és a kísérletekkel kapott MHM távoli terepi folt eloszlását és négyhullámú keresztirányú nyírási interferogramját adjuk meg, amely a véletlen kódolású vegyes rács nyilvánvaló előnyét mutatja négyhullámú keresztirányú nyírási interferogramban.