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Phasics波前传感器测量元器件面形、波前误差、PSF和MTF的光路

作者: 时间:2022-07-25

Phasics 为生产和研发环境提供用于光学质量控制、光学系统校准和表面测量的全套计量工具。Phasics 的计量仪器从独立的波前传感器到自动化测试站。提供从紫外到远红外的解决方案,并执行全面的测量,同时保持易于使用和多功能的计量仪器。测量参数包括:调制传递函数 (MTF) 波前像差、测量表面形貌测量和表面质量。下文介绍了Phasics SID4波前传感器测量元器件面形、波前误差、PSFMTF的光路。


镜头装配测量

轻松设置单次 MTF WFE 测量

Phasics 获得专利的四波横向剪切干涉仪 (QWLSI) 波前传感技术的独特能力允许在不需要任何中继光学器件的情况下测量高数值孔径光束。这一独特优势简化了测量设置。一次测量即可测量波前误差( WFE)和调制传递函数 (MTF)。物镜、子组件和最终组件的测定是完整且易于实施的。事实上,SID4 波前传感器只是简单地放置在聚焦后几毫米的发散光束中。一旦测量,波前测量可以与理论 Zemax 模拟进行比较。一些测试协议仍然需要双通道测试配置,这也与SID4 波前传感器兼容。


由于其专利技术,Phasics 提供了独特的镜头测量原理。波前是直接测量的,没有中继透镜。SID4 波前传感器直接放置在发散光束中。然后计算使用光传播理论来提供波前像差和 MTFMTF是可以在任何频率下获得的。

也可以使用更经典的双通道测试配置方法,但需要更多对齐和更多附件(安装、参考表面......


离轴双通测试配置



光学系统校准

紧凑便携的波前测量工具

Phasics SID4 波前传感器依赖于自参考波前传感技术,这使得测量对环境和振动不敏感。此外,SID4 波前传感器与科学相机一样紧凑,可以处理准直会聚和发散光束的波前测量。这带来了集成和测量配置方面的灵活性。所有这些优势使 SID4 波前传感器成为解决光学实验室、生产车间和现场光学系统校准挑战的强大工具。

在该图中,SID4 波前传感器与 R-Cube 照明模块耦合。R-Cube 产生的光束穿过光学系统,在参考镜上反射,最后由 SID4 测量。测试以双通方式进行。测量的波前像差是光学系统像差的两倍。由于波前多项式和 Zernike 多项式的实时反馈,可以优化光学系统对准以最小化波前像差。

参考球或显微镜物镜可以很容易地放置或拧到 R-Cube 模块的出口上。在这种配置中,点源产生一个发散光束,该光束被注入到被测系统中。实时波前显示允许监控和优化光学对准。

可以使用 SID4 波前传感器和 R-cube 组合在双通道设置中实施类似的配置来优化大型准直器的对准。


测量表面形貌测量

单次表面鉴定

当集成到反射装置中时,Phasics SID4 波前传感器可以执行表面表征。Kaleo 软件输出3D 表面图和凸面或凹面的曲率半径,例如透镜、镜子或模具。由 ISO 10110 标准定义的所有表面质量参数,例如表面不规则性、粗糙度和波纹度都是通过该测量计算得出的。表面轮廓也可以在任何方向提取,结果可以与理论表面进行比较。

为了进行表面测量,光束被扩展以适应感兴趣区域的大小。被测表面成像到 SID4 波前传感器上。首先,使用参考平面进行参考测量,并对齐和测量测试样品。测得的波前是测试表面形貌的两倍。

对于凹面测量,将聚光镜添加到光学装置中,以便用正确的数值孔径照亮被测表面


使用聚光镜的相同方法用于限定凸面。



大视场镜头质量控制

调制传递函数、波前误差、镜头参数一键点击

即使在大视场 (FOV) 和大主光线角 (CRA) 的情况下, Phasics 的波前传感技术也能提供准确的物镜轴上和离轴 MTF计算。从独立的波前传感器到全自动测试站,都提供计量解决方案。所有解决方案都受益于 Phasics 独特的波前测量技术,并执行可靠和全面的测量,同时保持易于使用的计量工具。镜头测试站(集成机器和光学测试台)和波前传感器可用于UVNIRSWIRMWIR LWIR 波段。Phasics 的计量工具可满足研发和生产中镜头质量控制的需求。


Phasics 在单程中提供了独有的镜头测量原理。执行镜头质量控制的光学设置非常简单;波前是直接测量的,没有中继透镜。然后计算使用光传播理论来提供波前像差和 MTFMTF 是在不使用目标或任何扫描的情况下以任何频率单次获得的。单次采集还提供了所有波前像差。


使用相同的原理,Phasics 开发了 Kaleo MTF 机器。用户可以完全定义测量过程,因为它们通过定义测量序列来指示应完成和保存哪些测量。工作台自动定位和对齐镜头。无需外部输入参数即可开始测量和计算结果。结果在采集结束时显示,并自动保存汇总表报告。


滤光片和偏振光学计量

设计波长的滤光片和偏振光学元件的透射和反射波前误差

借助 Phasics 独特的 QWLSI 专利技术,可以在设计的工作波长下测试您的光谱滤光片,并以干涉测量精度测试偏振光学器件。Phasics 独立波前传感器和集成测试台结合了消色差和偏振无关测量,提供带通光谱滤波器和偏振光学器件的透射波前误差 (TWE) 和反射波前误差 (RWE)测量。只需调整探头波长以匹配您的光学器件的设计波长即可!


无论是使用 Kaleo MultiWAVE 完全集成的机器还是来自 Phasics 的模块化解决方案,TWE 测量都是在与标准 Fizeau干涉仪类似的双通道配置中完成的。如果需要,也可以进行单程测量。首先,使用参考平面进行参考测量。然后,将滤波器放置在光束路径中以获取透射波前误差。可以使用可调谐源或多个单独的源来调整波长。


同样,可以使用 Kaleo MultiWAVE 机器或定制的光学测试装置进行 RWE 测量。首先,使用参考光学器件进行参考测量,然后将参考光学器件替换为被测单元,并测量反射波前误差。


设计波长的光学测试

镀膜光学器件设计波长的波前误差计量

无论它们具有光谱涂层还是简单的抗反射或高反射涂层,大多数光学元件都可以在特定的光谱范围内工作。因此,光学性能和规格应在这些光学器件设计的光谱范围内给出。摆脱633nm激光干涉测量的专制,相信 Phasics 的波前误差测量是有意义的!您的波长是我们的标准。我们所有的波前传感器和计量机器均基于我们获得专利的 Quadriwave 横向剪切干涉测量技术,该技术可提供真正消色差的透射和反射波前误差测量。


根据被测组件和计量要求,传输波前误差 (TWE) 测量可以在单程或双程配置中执行。Phasics 的解决方案多种多样:完全集成的机器、由 Phasics 工程师开发的模块化解决方案或集成到您自己的测试系统中的独立 SID4 波前传感器。Phasics 的波前传感技术是消色差的,并且与多种光源兼容:激光器、LED、可调谐激光器、黑体。这允许在尽可能接近被测光学器件或系统工作条件的条件下进行计量测试。

根据被测组件和计量要求,传输波前误差 (TWE) 测量可以在单程或双程配置中执行。Phasics 的解决方案多种多样:完全集成的机器、由 Phasics 工程师开发的模块化解决方案或集成到您自己的测试系统中的独立 SID4 波前传感器。Phasics 的波前传感技术是消色差的,并且与多种光源兼容:激光器、LED、可调谐激光器、黑体。这允许在尽可能接近被测光学器件或系统工作条件的条件下进行计量测试。

基于与上述相同的原理,可以离轴进行波前误差测量




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