랜덤 코딩 하이브리드 격자 기반의 가변 전단율 파면 센서 발명특허(2)

본 발명은 전송장치를 통해 전단속도의 변화를 다음과 같이 실현한다.

측정 과정에서 회전 부분은 광축 방향을 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 조정된 다음 격자 홀더는 나사에 의해 구동되어 내부의 지정된 거리 범위 내에서 광축 방향을 따라 선형으로 이동합니다.감지기, 이에 따라 랜덤 코딩 하이브리드 격자와 CCD 사이의 거리가 지속적으로 변경되도록 구동합니다. 측정할 파면은 랜덤 코딩 하이브리드 격자를 통과한 후 회절하여 기울기가 있는 4개의 하위 파면을 생성하고, 4개의 파면 측면 전단 간섭 패턴이 이미지 평면에 생성되어 CCD에 의해 수집됩니다. 간섭 패턴의 전단율은 랜덤 코딩 하이브리드 격자와 CCD 사이의 거리에 의해 결정되므로 센서는 측면 전단 간섭 전단율의 지속적인 조정을 실현할 수 있습니다.

본 발명의 센서의 전단율 β는 다음과 같습니다. 여기서 D는 입사 빔 조리개, λ는 입사광 파장, d는 격자 피치, H는 위상 격자 두께입니다. L은 랜덤 코딩 하이브리드 격자와 CCD 사이의 거리이며 조정 범위는 0.8mm-11mm입니다. CCD를 보호하기 위해 격자와 CCD 사이에는 일정한 거리가 필요하므로 최소 0.8mm의 거리가 필요하며 해당 전단율 β 범위는 0.0155-0.1937입니다.

본 발명은 정확도와 감도의 균형을 맞추기 위해 서로 다른 왜곡량을 갖는 파면에 대해 서로 다른 전단율을 사용해야 합니다. PV(Peak-to-Valley) 값이 더 큰 파면의 경우 정확도를 보장하려면 작은 전단율이 필요합니다. PV 값이 더 작은 파면의 경우 감도를 높이기 위해 큰 전단율을 적절하게 선택할 수 있습니다. 전단율이 변경되지 않는 시스템에 비해 단일 전단율을 여러 유형의 파면에 적용할 수 없는 반면, 가변 전단율을 갖는 파면 센서를 사용하면 더 많은 물체의 정확한 파면 측정이 가능하며 조정 장치가 간단하고 간편합니다. 유연한.

본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다.

본 발명에서 제공하는 랜덤 코딩 하이브리드 격자 기반의 가변 전단율 파면 센서는 파면 센서의 투과부를 조절함으로써 랜덤 코딩 하이브리드 격자와 CCD 사이의 거리를 정확하게 조절할 수 있다. 왜곡된 파면의 원래 랜덤 코딩 격자 측정을 기반으로 4파면 측면 전단 간섭 패턴의 전단 속도를 지속적으로 조정할 수 있습니다. 파면 센서는 높은 통합성, 간단한 구조, 편리한 조정, 유연한 측정, 높은 정밀도 및 향상된 보편성을 갖추고 있습니다.

격자형 프라운호퍼 회절은 엄격한 회절 차수가 4개뿐이므로 차수 선택 창이 필요 없고 관찰 표면에 Talbot 효과도 없습니다. 격자와 CCD 사이의 거리가 전단 속도를 직접적으로 결정합니다. 센서는 높은 통합성, 간단한 구조 및 편리한 조정 기능을 갖추고 있습니다. 서로 다른 전단 속도를 얻기 위해 랜덤 코딩 하이브리드 격자를 앞뒤로 이동하여 조정함으로써 4파면 측면 전단 간섭이 실현되고 과도 파면이 실시간으로 감지될 수 있으며 생물학적 세포가 정량적으로 위상 감지될 수 있습니다. 지속적으로 조절 가능한 전단량을 통해파면 센서측정할 특정 파면에 가장 적합한 전단률을 선택하는 방법으로 측정이 유연하고 측정 정확도가 높으며 보편성이 향상됩니다.

출처 : 징나이케 광전자공학 발명 특허