波前传感器及其使用方法技术

技术编号:22650907 阅读:40 留言:0更新日期:2019-11-26 18:44
描述了一种用于检测进入光束的波前的光学检测系统。该系统包括具有多个相似的单位单元(122)的编码器(120)、以及相对于输入光通过系统的总体传播方向位于所述单位单元下游一距离处的传感器单元(142)阵列(140)。传感器单元阵列限定多个子阵列单位单元,每个子阵列对应于编码器的所述多个单位单元中的单位单元,并且每个子阵列包括预定数量M个传感器元件。编码器被配置为将预定调制应用于由光学检测系统收集的输入光,使得所述编码器的每个单位单元将入射在该单位单元上的收集的输入光的一部分引导到与该单位单元对应的子阵列单位单元和预定邻近区域(PR)内的一个或多个相邻的子阵列单位单元上。根据预定邻近区域内的预定数量的子阵列单位单元确定预定数量M。

Wavefront sensor and its application

An optical detection system for detecting the wavefront of an incoming beam is described. The system includes an encoder (120) having a plurality of similar unit units (122) and an array (140) of sensor units (142) located a distance downstream of the unit unit unit with respect to the overall propagation direction of the input light through the system. The sensor unit array defines a plurality of sub array unit cells, each of which corresponds to the unit cells in the plurality of unit cells of the encoder, and each sub array includes a predetermined number of M sensor elements. The encoder is configured to apply predetermined modulation to the input light collected by the optical detection system so that each unit unit of the encoder guides a part of the collected input light incident on the unit unit unit to one or more adjacent sub array unit units within the sub array unit unit corresponding to the unit unit unit and the predetermined adjacent area (PR). A predetermined number m is determined according to a predetermined number of subarray unit cells in a predetermined adjacent area.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】波前传感器及其使用方法
本专利技术涉及提供指示输入场性质的数据的成像系统和方法。该技术特别适用于能够重建输入场的互相干性函数的成像。
技术介绍
光学成像在各种测量、检查和成像系统中起着重要作用。目前可用的光学测量和成像技术可以提供关于输入光学场的强度的高分辨率数据。然而,在仅测量场的强度的典型常规成像技术中,由光学场承载的大部分信息丢失。已知各种技术,使得能够提取由光学场承载的至少一些附加信息。参考光束或自干涉的使用可以实现光的特定水平的相位或相干性测量,但是可能对环境退相干性效应敏感。附加技术旨在提供关于具有特定空间分辨率的光学场的数据,诸如光学场和全光成像技术,但是通常限于子衍射受限。已知提供相位信息的某些空间分辨率的其他技术,例如:US5,606,417描述了一种用于分析光束波面的装置,该装置具有输入透镜,该输入透镜限定参考平面,该参考平面与分析光束波面的平面光学共轭。二维网格晶格垂直于光束放置在该参考平面中。由于不同的衍射级,不同的子光束由第一透镜共同聚焦在中间焦平面中,在该中间焦平面附近,掩模从子光束中选择与至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学检测系统,所述光学检测系统包括:编码器,其具有多个相似的单位单元;以及传感器单元阵列,其相对于输入光通过所述系统的总体传播方向位于所述单位单元下游一距离处,其中/n所述传感器单元阵列限定多个子阵列单位单元,每个子阵列对应于所述编码器的所述多个单位单元中的单位单元,并且每个子阵列包括预定数量M个传感器元件;/n所述编码器被配置为将预定调制应用于由所述光学检测系统收集的输入光,使得所述编码器的每个单位单元将入射在所述单位单元上的所收集的输入光的一部分引导到与所述单位单元对应的子阵列单位单元和预定邻近区域内的一个或多个相邻的子阵列单位单元上;并且/n根据所述预定邻近区域内的子阵列单位单元...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170406 IL 2516361.一种光学检测系统,所述光学检测系统包括:编码器,其具有多个相似的单位单元;以及传感器单元阵列,其相对于输入光通过所述系统的总体传播方向位于所述单位单元下游一距离处,其中
所述传感器单元阵列限定多个子阵列单位单元,每个子阵列对应于所述编码器的所述多个单位单元中的单位单元,并且每个子阵列包括预定数量M个传感器元件;
所述编码器被配置为将预定调制应用于由所述光学检测系统收集的输入光,使得所述编码器的每个单位单元将入射在所述单位单元上的所收集的输入光的一部分引导到与所述单位单元对应的子阵列单位单元和预定邻近区域内的一个或多个相邻的子阵列单位单元上;并且
根据所述预定邻近区域内的子阵列单位单元的预定数量确定所述预定数量M。


2.根据权利要求1所述的检测系统,其中选择所述子阵列单位单元的传感器元件的所述预定数量M以满足M≥2nR+1的条件,其中nR是所述预定邻近区域内的相邻的子阵列单位单元的所述预定数量。


3.根据权利要求1所述的检测系统,其中根据选择用于重建所收集的输入场的互相干性信息的相干性矩阵基函数的预定数量来选择所述子阵列单位单元的传感器元件的所述预定数量M。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测系统,其中所述编码器的所述单位单元的布置限定所收集的光的离散化单位量度,所述编码器的所述单位单元的物理尺寸由关于由检测系统收集的光的衍射极限光斑的预定要求限定。


5.根据权利要求4所述的检测系统,其中所述单位单元的所述物理尺寸小于所述衍射极限光斑的所述要求。


6.根据权利要求5所述的检测系统,其中所述单位单元的所述物理尺寸为所述衍射极限光斑的约0.1-0.25。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的检测器系统,其中所述编码器被配置用于收集和编码一个或多个选定波长范围的光。


8.根据权利要求7所述的检测系统,其中所述编码器被配置为将预定调制应用于预定波长范围内的输入光,使得所述编码器的调制函数对于选定波长范围基本相似。


9.根据权利要求7或8所述的检测系统,其中所述编码器被配置为将一个或多个预定调制应用于一组一个或多个波长范围内的输入光,所述编码器为所述组内的每个波长范围限定调制函数。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的检测系统,其中所述传感器单元阵列包括被配置用于分开检测两个或更多个波长范围的光强度的传感器单元。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的检测系统,还包括控制单位,所述控制单位被配置并且能够操作用于接收由所述传感器单元阵列收集的输入数据,并且根据关于所述编码器的调制函数的数据处理所述输入数据以确定指示由所述编码器收集的输入光的互相干性的数据。


12.根据权利要求11所述的检测系统,其中所述控制单位被配置并且能够操作用于根据关于所述编码器的调制函数的预先提供的数据确定提供与由所述传感器单元阵列收集的数据相关联的强度图案的一组系数,并且用于利用所述一组系数来确定由所述编码器收集的输入光的互相干性,所述互相干性是具有所述一组系数的预定相干性基函数的代数和。


13.根据权利要求11或12所述的检测系统,其中所述控制单位包括处理实用程序、存储实用程序和输入端口,以用于从所述传感器单元阵列接收关于收集的强度映射图的数据;所述存储实用程序预加载有指示通过所述编码器的一个或多个单位单元的光分量的调制函数的数据;所述处理实用程序被配置并且能够操作用于接收关于收集的强度映射图的所述数据,并且用于根据关于通过所述编码器的一个或多个单位单元的光分量的调制函数的所述数据处理所述数据,以确定关于收集的光的相干性矩阵的数据。


14.根据权利要求11至13中任一项所述的检测系统,其中关于所述编码器的调制函数的所述数据包括与由所述编码器不同地调制的对应的一组选定波长范围相关联的一组波长调制函数。


15.根据前述权利要求中任一项所述的检测系统,其中所述编码器包括具有相位或振幅周期图案中的至少一个的掩模单位。


16.根据权利要求15所述的检测系统,其中所述编码器承载相...

【专利技术属性】
技术研发人员:Y·贝拉茨基
申请(专利权)人:PXE计算成像有限公司
类型:发明
国别省市:以色列;IL

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