Phasics波前傳感器測量光學(xué)質(zhì)量控制、光學(xué)系統(tǒng)校準(zhǔn)和表面測量的計量工具

時間：2022-09-22作者：深圳維爾克斯光電有限公司瀏覽：144

Phasics 為生產(chǎn)和研發(fā)環(huán)境提供用于光學(xué)質(zhì)量控制、光學(xué)系統(tǒng)校準(zhǔn)和表面測量的全套計量工具。Phasics 的計量儀器從獨(dú)立的波前傳感器到自動化測試站。提供從紫外到遠(yuǎn)紅外的解決方案，并執(zhí)行全面的測量，同時保持易于使用和多功能的計量儀器。測量參數(shù)包括：調(diào)制傳遞函數(shù) (MTF) 波前像差、測量表面形貌測量和表面質(zhì)量。下文介紹了Phasics SID4波前傳感器測量元器件面形、波前誤差、PSF和MTF的光路。




鏡頭裝配測量

輕松設(shè)置單次 MTF 和 WFE 測量

Phasics 獲得**的四波橫向剪切干涉儀 (QWLSI) 波前傳感技術(shù)的*特能力允許在不需要任何中繼光學(xué)器件的情況下測量高數(shù)值孔徑光束。這一*特優(yōu)勢簡化了測量設(shè)置。一次測量即可測量波前誤差( WFE)和調(diào)制傳遞函數(shù) (MTF)。物鏡、子組件和較終組件的測定是完整且易于實施的。事實上，SID4 波前傳感器只是簡單地放置在聚焦后幾毫米的發(fā)散光束中。一旦測量，波前測量可以與理論 Zemax 模擬進(jìn)行比較。一些測試協(xié)議仍然需要雙通道測試配置，這也與SID4 波前傳感器兼容。



由于其**技術(shù)，Phasics 提供了*特的鏡頭測量原理。波前是直接測量的，沒有中繼透鏡。SID4 波前傳感器直接放置在發(fā)散光束中。然后計算使用光傳播理論來提供波前像差和 MTF。MTF是可以在任何頻率下獲得的。



也可以使用較經(jīng)典的雙通道測試配置方法，但需要更多對齊和更多附件（安裝、參考表面......）



離軸雙通測試配置



光學(xué)系統(tǒng)校準(zhǔn)

緊湊便攜的波前測量工具

Phasics SID4 波前傳感器依賴于自參考波前傳感技術(shù)，這使得測量對環(huán)境和振動不敏感。此外，SID4 波前傳感器與科學(xué)相機(jī)一樣緊湊，可以處理準(zhǔn)直會聚和發(fā)散光束的波前測量。這帶來了集成和測量配置方面的靈活性。所有這些優(yōu)勢使 SID4 波前傳感器成為解決光學(xué)實驗室、生產(chǎn)車間和現(xiàn)場光學(xué)系統(tǒng)校準(zhǔn)挑戰(zhàn)的強(qiáng)*具。



在該圖中，SID4 波前傳感器與 R-Cube 照明模塊耦合。R-Cube 產(chǎn)生的光束穿過光學(xué)系統(tǒng)，在參考鏡上反射，最后由 SID4 測量。測試以雙通方式進(jìn)行。測量的波前像差是光學(xué)系統(tǒng)像差的兩倍。由于波前多項式和 Zernike 多項式的實時反饋，可以優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)對準(zhǔn)以較小化波前像差。




參考球或顯微鏡物鏡可以很*地放置或擰到 R-Cube 模塊的出口上。在這種配置中，點源產(chǎn)生一個發(fā)散光束，該光束被注入到被測系統(tǒng)中。實時波前顯示允許監(jiān)控和優(yōu)化光學(xué)對準(zhǔn)。



可以使用 SID4 波前傳感器和 R-cube 組合在雙通道設(shè)置中實施類似的配置來優(yōu)化大型準(zhǔn)直器的對準(zhǔn)。











測量表面形貌測量

單次表面鑒定

當(dāng)集成到反射裝置中時，Phasics SID4 波前傳感器可以執(zhí)行表面表征。Kaleo 軟件輸出3D 表面圖和凸面或凹面的曲率半徑，例如透鏡、鏡子或模具。由 ISO 10110 標(biāo)準(zhǔn)定義的所有表面質(zhì)量參數(shù)，例如表面不規(guī)則性、粗糙度和波紋度都是通過該測量計算得出的。表面輪廓也可以在任何方向提取，結(jié)果可以與理論表面進(jìn)行比較。



為了進(jìn)行表面測量，光束被擴(kuò)展以適應(yīng)感興趣區(qū)域的大小。被測表面成像到 SID4 波前傳感器上。首先，使用參考平面進(jìn)行參考測量，并對齊和測量測試樣品。測得的波前是測試表面形貌的兩倍。




對于凹面測量，將聚光鏡添加到光學(xué)裝置中，以便用正確的數(shù)值孔徑照亮被測表面



使用聚光鏡的相同方法用于限定凸面。











大視場鏡頭質(zhì)量控制

調(diào)制傳遞函數(shù)、波前誤差、鏡頭參數(shù)一鍵點擊

即使在大視場 (FOV) 和大主光線角 (CRA) 的情況下， Phasics 的波前傳感技術(shù)也能提供準(zhǔn)確的物鏡軸上和離軸 MTF計算。從獨(dú)立的波前傳感器到全自動測試站，都提供計量解決方案。所有解決方案都受益于 Phasics *特的波前測量技術(shù)，并執(zhí)行可靠和全面的測量，同時保持易于使用的計量工具。鏡頭測試站（集成機(jī)器和光學(xué)測試臺）和波前傳感器可用于UV、NIR、SWIR、MWIR 和 LWIR 波段。Phasics 的計量工具可滿足研發(fā)和生產(chǎn)中鏡頭質(zhì)量控制的需求。










Phasics 在單程中提供了*有的鏡頭測量原理。執(zhí)行鏡頭質(zhì)量控制的光學(xué)設(shè)置非常簡單；波前是直接測量的，沒有中繼透鏡。然后計算使用光傳播理論來提供波前像差和 MTF。MTF 是在不使用目標(biāo)或任何掃描的情況下以任何頻率單次獲得的。單次采集還提供了所有波前像差。



使用相同的原理，Phasics 開發(fā)了 Kaleo MTF 機(jī)器。用戶可以完全定義測量過程，因為它們通過定義測量序列來指示應(yīng)完成和保存哪些測量。工作臺自動定位和對齊鏡頭。*外部輸入?yún)?shù)即可開始測量和計算結(jié)果。結(jié)果在采集結(jié)束時顯示，并自動保存匯總表報告。





濾光片和偏振光學(xué)計量

設(shè)計波長的濾光片和偏振光學(xué)元件的透射和反射波前誤差

借助 Phasics *特的 QWLSI **技術(shù)，可以在設(shè)計的工作波長下測試您的光譜濾光片，并以干涉測量精度測試偏振光學(xué)器件。Phasics 獨(dú)立波前傳感器和集成測試臺結(jié)合了消色差和偏振無關(guān)測量，提供帶通光譜濾波器和偏振光學(xué)器件的透射波前誤差 (TWE) 和反射波前誤差 (RWE)測量。只需調(diào)整探頭波長以匹配您的光學(xué)器件的設(shè)計波長即可！



無論是使用 Kaleo MultiWAVE 完全集成的機(jī)器還是來自 Phasics 的模塊化解決方案，TWE 測量都是在與標(biāo)準(zhǔn) Fizeau干涉儀類似的雙通道配置中完成的。如果需要，也可以進(jìn)行單程測量。首先，使用參考平面進(jìn)行參考測量。然后，將濾波器放置在光束路徑中以獲取透射波前誤差。可以使用可調(diào)諧源或多個單獨(dú)的源來調(diào)整波長。



同樣，可以使用 Kaleo MultiWAVE 機(jī)器或定制的光學(xué)測試裝置進(jìn)行 RWE 測量。首先，使用參考光學(xué)器件進(jìn)行參考測量，然后將參考光學(xué)器件替換為被測單元，并測量反射波前誤差。







設(shè)計波長的光學(xué)測試

鍍膜光學(xué)器件設(shè)計波長的波前誤差計量

無論它們具有光譜涂層還是簡單的抗反射或高反射涂層，大多數(shù)光學(xué)元件都可以在特定的光譜范圍內(nèi)工作。因此，光學(xué)性能和規(guī)格應(yīng)在這些光學(xué)器件設(shè)計的光譜范圍內(nèi)給出。擺脫633nm激光干涉測量的專制，相信 Phasics 的波前誤差測量是有意義的！您的波長是我們的標(biāo)準(zhǔn)。我們所有的波前傳感器和計量機(jī)器均基于我們獲得**的 Quadriwave 橫向剪切干涉測量技術(shù)，該技術(shù)可提供真正消色差的透射和反射波前誤差測量。

根據(jù)被測組件和計量要求，傳輸波前誤差 (TWE) 測量可以在單程或雙程配置中執(zhí)行。Phasics 的解決方案多種多樣：完全集成的機(jī)器、由 Phasics 工程師開發(fā)的模塊化解決方案或集成到您自己的測試系統(tǒng)中的獨(dú)立 SID4 波前傳感器。Phasics 的波前傳感技術(shù)是消色差的，并且與多種光源兼容：激光器、LED、可調(diào)諧激光器、黑體。這允許在盡可能接近被測光學(xué)器件或系統(tǒng)工作條件的條件下進(jìn)行計量測試。




根據(jù)被測組件和計量要求，傳輸波前誤差 (TWE) 測量可以在單程或雙程配置中執(zhí)行。Phasics 的解決方案多種多樣：完全集成的機(jī)器、由 Phasics 工程師開發(fā)的模塊化解決方案或集成到您自己的測試系統(tǒng)中的獨(dú)立 SID4 波前傳感器。Phasics 的波前傳感技術(shù)是消色差的，并且與多種光源兼容：激光器、LED、可調(diào)諧激光器、黑體。這允許在盡可能接近被測光學(xué)器件或系統(tǒng)工作條件的條件下進(jìn)行計量測試。







根據(jù)被測組件和計量要求，傳輸波前誤差 (TWE) 測量可以在單程或雙程配置中執(zhí)行。Phasics 的解決方案多種多樣：完全集成的機(jī)器、由 Phasics 工程師開發(fā)的模塊化解決方案或集成到您自己的測試系統(tǒng)中的獨(dú)立 SID4 波前傳感器。Phasics 的波前傳感技術(shù)是消色差的，并且與多種光源兼容：激光器、LED、可調(diào)諧激光器、黑體。這允許在盡可能接近被測光學(xué)器件或系統(tǒng)工作條件的條件下進(jìn)行計量測試。



基于與上述相同的原理，可以離軸進(jìn)行波前誤差測量




























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