[發(fā)明專利]基于改進(jìn)型哈特曼掩模的波前傳感器及檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810247425.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN108955905B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭常哲;唐鋒;王向朝;馮鵬;李鵬;嚴(yán)焱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01J9/02
• 分類號(hào): G01J9/02
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于哈特曼掩模的波前傳感器，其特征在于，包括沿被測(cè)波前傳輸方向依次放置的衍射光學(xué)元件和二維光電探測(cè)器，所述的衍射光學(xué)元件是在正交方向上同周期的二維光柵結(jié)構(gòu)，由周期為T、透光區(qū)域?yàn)閳A形的振幅光柵，和周期為2T、在中心波長(zhǎng)下相位梯度為π的棋盤型相位光柵混合組成；以所述的透光區(qū)域?yàn)閳A形的振幅光柵的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系，將圓形均分在四個(gè)象限中，每個(gè)象限中的1/4圓均由N個(gè)矩形拼接而成，N≥2；在平面直角坐標(biāo)系下的圓形的振幅光柵的振幅透過率具有如下形式：

其中circ()為圓域函數(shù)，δ()為狄拉克delta函數(shù)，圓形的振幅光柵透光區(qū)域的半徑大小a為方程的第一個(gè)非零根，其中J₁為一階第一類Bessel函數(shù)；所述的棋盤型相位光柵的振幅透過率滿足如下形式：

其中rect()為矩形函數(shù)，j＝1，2…N，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于哈特曼掩模的波前傳感器，其特征在于，所述的衍射光學(xué)元件和二維光電探測(cè)器之間由連接機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于哈特曼掩模的波前傳感器，其特征在于，所述的二維光電探測(cè)器是CCD、CMOS、二維光電池陣列或二維光電二極管陣列。

4.一種采用權(quán)利要求1所述的波前傳感器進(jìn)行波前檢測(cè)的方法，其特征在于該方法包含如下步驟：

①待測(cè)波前入射至衍射光學(xué)元件上產(chǎn)生的干涉圖被記錄在二維光電探測(cè)器上；

②對(duì)二維光電探測(cè)器采集到的干涉圖樣進(jìn)行傅里葉變換得到相應(yīng)的頻譜圖，通過濾波的方法選取x和y方向上的二級(jí)頻譜，將所選取的二級(jí)頻譜分別平移至頻譜圖中心并進(jìn)行逆傅里葉變換，相位解包裹后分別得到x和y方向上的差分波前ΔW_x和ΔW_y；

③采用波前重建算法從差分波前信息ΔW_x和ΔW_y中還原得到被測(cè)波前。