CN1207547C - 一种脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器 - Google Patents
一种脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1207547C CN1207547C CNB021237549A CN02123754A CN1207547C CN 1207547 C CN1207547 C CN 1207547C CN B021237549 A CNB021237549 A CN B021237549A CN 02123754 A CN02123754 A CN 02123754A CN 1207547 C CN1207547 C CN 1207547C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ccd
- exposure
- external trigger
- ccd detector
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 13
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 13
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
一种脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器包括光学匹配系统、波面分割取样阵列元件、CCD探测、数据采集电路、外触发接口电路和计算机,数据采集电路用于采集CCD探测器曝光信息,外触发接口电路接收脉冲光同步电信号,并产生CCD曝光采集外触发信号,控制CCD探测器曝光采集,在曝光采集期间,脉冲光发射出光,使CCD探测器采集到激光波前信息。CCD探测器是具有外触发曝光采样控制功能的CCD器件,外触发接口电路可由独立的电路系统构成,或集成在CCD采集卡、电源驱动电路中。本发明的结构保证了在一台脉冲光哈特曼传感器上,既可以测量脉冲光光学系统的像差,又可测连续光光学系统的像差,具有结构简单、应用适应性强的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学波前传感器,尤其涉及一种用于脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器。
背景技术
哈特曼波前传感器是一种光学动态波前检测仪器。哈特曼波前传感器采用孔径分割元件和聚焦元件将入射波前分割为子孔径,再将其聚焦于CCD探测器光敏靶面,形成光斑阵列,通过计算机对CCD探测器接收的光斑信号进行处理,获得入射波前的波面误差信号。
现有的哈特曼波前传感器通常采用微透镜阵列与CCD探测器耦合的结构。中国专利申请公开说明书(申请号98112210.8,公开号CN1245904A)公开的一种哈特曼波前传感器,即采用这种结构,由微透镜阵列和CCD探测器通过机械机构耦合在一起构成。但这种传感器在光学元件检测、大气测量等应用中,由于光源发出的是连续光,因此选用普通的成像CCD设计完成,并未涉及哈特曼传感器在用于脉冲光源光学系统的波前测量过程中,数据采集与脉冲光同步的采集测量。
发明内容
本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足而提供一种具有外同步触发功能、可用于脉冲光源光学系统的波前测量的哈特曼传感器。
本发明的技术解决方案是:一种脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器,包括光学匹配系统、波面分割取样阵列元件、CCD探测器,其特点在于:还包括数据采集电路和外触发接口电路,数据采集电路用于采集CCD探测器输出的曝光信息,外触发接口电路接收脉冲光同步电信号,并产生CCD曝光采集的外触发信号,控制CCD探测器曝光采集,在曝光采集期间,脉冲光发射出光,使CCD探测器采集到激光波前信息。
CCD探测器选为内时钟、外时钟工作模式可设置的器件,或外同步信号触发曝光器件。外触发接口电路可以做成独立的外触发接口电路系统集成于传感器中,也可以做成电路集成在本发明中的数据采集电路、CCD电源驱动电路或CCD电路系统中。
本发明工作时,首先设定脉冲光的光信号与其同步电信号的延时时序,使同步电信号在脉冲光发射前触发CCD探测器处于曝光采集等待状态,并在曝光时间内,脉冲光发射出光使CCD探测器采集到光信号,这样脉冲光的波前信息被波面分割取样阵列元件分割取样后,经CCD探测器采样传输至计算机,计算出脉冲光的波前数据。
本发明与现有技术相比有如下优点:由于采用外触发接口电路和具有外触发曝光功能的CCD探测器件,实现与脉冲光发射的同步采样,这样用一台具有外同步功能的的哈特曼传感器,既可以通过外触发信号测量脉冲光光学系统的像差,又可以测量连续光光学系统的像差。
附图说明
图1为本发明实施例的结构组成示意图;
图2为本发明中CCD曝光采样与脉冲光同步、出光的时序图;
图3为本发明中数据采集电路和同步触发接口电路电原理图。
具体实施方式
如图1所示,本发明实施例包括光学匹配系统1、波面分割取样阵列2、CCD探测器3、数据采集卡4、外触发接口电路5、计算机6,波面分割取样阵列2的焦面与CCD探测器3的光敏靶面重合,波面分割取样阵列2可以采用二元菲涅尔微透镜阵列,或连续表面微透镜阵列,或梯度折射率微透镜阵列,或二元菲涅尔微棱镜阵列、连续表面微棱镜阵列,或梯度折射率的微棱镜阵列。外触接口电路5接收脉冲光的同步电信号,并产生CCD曝光采集外触发信号,控制CCD探测器3曝光采集,数据采集卡4,其采集的数据输入到计算机6。CCD探测器3为具有外触发曝光采样控制功能的器件,可以通过外触发脉冲控制CCD的曝光采样时序。外触发接口电路5由独立的电路系统构成,或集成在CCD探测器、数据采集电路、CCD电源驱动电路或CCD电路系统中。
如图2所示,脉冲光哈特曼的采样测量时序图,脉冲光的同步电信号经同步触发接口电路5接收,并发出信号控制CCD探测器3曝光,经延时设置的脉冲光信号恰好在CCD探测器3曝光时间内发射,CCD探测器3可以同步地采样测量脉冲光波前数据,根据每个子孔径内光斑质心的偏移计算被测对象的波前像差。
如图3所示,该图是数据采集电路4和同步触发接口电路5原理图,数字CCD的数据总线(D0~D7)、时钟信号(XLK)、行频信号(LDV)、帧频信号(FDV)由插头J3接入数据采集卡,这些信号是采用差分驱动方式提高抗干扰能力,U2~U4(26LS32)将其转换为单路信号,经接口电路将CCD探测器3采集的图像数据写入帧存体(CY7C1049),一帧图像数据存储完毕后,计算机通过ISA(J1)总线读取帧存体的图像作波前重构处理。CCD探测器3数据写入接口电路的地址发生器、写数据时序逻辑控制电路,计算机6读数据时序逻辑控制电路及读写数据总线切换电路由Xilinx公司的XC95288XL完成。U7(R1117)是XC95288XL的电源模块电路,插头J2是XC95288XL的程序下载JTAG接口。
外触发接口电路5由U6(6N137)光电隔离器接收,其作用是将脉冲激光器的同步电信号与采集卡、CCD探测器3的电源隔离,避免激光振荡器对采集测量产生干扰。外触发信号由XC95288XL传入计算机6,由计算机6控制CCD曝光控制信号的延时时序,再经XC95288XL、插头J3控制CCD探测器3(VINIT)曝光采集脉冲光信号。
Claims (5)
1、一种脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器,包括光学匹配系统、波面分割取样阵列元件、CCD探测器,其特征在于:还包括数据采集电路、外触发接口电路,数据采集电路用于采集CCD探测器输出的曝光信息,外触发接口电路接收脉冲光同步电信号,并产生CCD曝光采集的外触发信号,控制CCD探测器曝光采集,在曝光采集期间,脉冲光发射出光,使CCD探测器采集到激光波前信息。
2、根据权利要求1所述一种脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器,其特征在于:所述的CCD探测器为具有外触发曝光采样控制功能的器件,可以通过外触发脉冲控制CCD的曝光采样时序。
3、根据权利要求1所述的一种脉冲光波前测量的的哈特曼波前传感器,其特征在于:所述的脉冲光电信号相对光信号提前发出,由外触发接口电路接收,控制CCD探测器处于曝光等待状态,脉冲光光信号在CCD曝光等待期间发射,使CCD能采集到脉冲光波前信息。
4、根据权利要求1所述的一种脉冲光波前测量的的哈特曼波前传感器,其特征在于:所述的外触发接口电路由独立的电路系统构成,或集成在CCD探测器、数据采集电路、CCD电源驱动电路或CCD电路系统中。
5、根据权利要求1所述的哈特曼波前传感器,其特征在于:所述的波面分割取样阵列元件采用二元菲涅尔微透镜阵列,或连续表面微透镜阵列,或梯度折射率微透镜阵列,或二元菲涅尔微棱镜阵列、连续表面微棱镜阵列,或梯度折射率的微棱镜阵列。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB021237549A CN1207547C (zh) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | 一种脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB021237549A CN1207547C (zh) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | 一种脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1465966A CN1465966A (zh) | 2004-01-07 |
CN1207547C true CN1207547C (zh) | 2005-06-22 |
Family
ID=34142464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB021237549A Expired - Fee Related CN1207547C (zh) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | 一种脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1207547C (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100393105C (zh) * | 2005-12-05 | 2008-06-04 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 一种超短脉冲激光照明的同步摄像装置 |
CN1804711B (zh) * | 2006-01-16 | 2011-02-09 | 中国科学院光电技术研究所 | 利用腔内自适应光学技术改善固体激光器光束质量的装置 |
CN1955701B (zh) * | 2006-09-30 | 2010-10-06 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种基于付立叶频谱滤波模块的夏克-哈特曼波前传感器 |
CN100573081C (zh) * | 2006-12-13 | 2009-12-23 | 中国科学院光电技术研究所 | 具有被动式对准功能的哈特曼波前传感器及其检测方法 |
CN101464522B (zh) * | 2009-01-08 | 2011-06-29 | 西安电子科技大学 | 基于激光波前变化的水中动态目标尾迹探测系统及方法 |
CN102142892B (zh) * | 2010-06-30 | 2014-12-17 | 华为技术有限公司 | 一种探测脉冲的产生方法和相干光时域反射仪 |
CN110261067B (zh) * | 2012-05-30 | 2022-02-22 | 株式会社尼康 | 波前测量方法及装置、以及曝光方法及装置 |
CN105699056B (zh) * | 2016-02-22 | 2019-10-18 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 有色玻璃滤光片强度与相位透过分布检测装置和方法 |
CN109581294A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-05 | 中国船舶工业系统工程研究院 | 一种基于脉冲激光的定位装置及方法 |
-
2002
- 2002-06-24 CN CNB021237549A patent/CN1207547C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1465966A (zh) | 2004-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1207547C (zh) | 一种脉冲光波前测量的哈特曼波前传感器 | |
CN102360079B (zh) | 一种激光测距仪及工作方法 | |
JP2008537116A (ja) | レーザー検出および測距(ladar;laserdetectionandranging)システムのためのサンプルおよびホールド回路 | |
CN107422336A (zh) | 一种大视场大景深的变分辨率非扫描条纹管激光成像系统 | |
CN101354240A (zh) | 基于显微光学的微纳米级纤维高精度测量系统 | |
CN106092302A (zh) | 扫描振镜振动参数的测量系统和测量方法 | |
CN104345318A (zh) | 基于计算关联成像的可绕过墙角的成像系统及成像方法 | |
CN107238727A (zh) | 基于动态视觉传感器芯片的光电式转速传感器及探测方法 | |
CN101672628A (zh) | 非球面光学元件面形检测装置 | |
CN102520414A (zh) | 激光主动与红外被动复合探测装置 | |
CN102944879A (zh) | 一种基于mems二维扫描镜的四维成像装置及其成像方法 | |
WO2018150427A1 (en) | System and method for use in remote sensing | |
CN204388836U (zh) | 一种激光测距传感器 | |
CN102445265B (zh) | 一种机械振动的幅度曲线测量方法及其系统 | |
CN108871563A (zh) | 光功率检测系统及方法 | |
CN108387906A (zh) | 一种基于fpga-tdc的三维激光成像系统 | |
CN111142121A (zh) | 一种基于双级虚像相位阵列的布里渊散射测温激光雷达系统 | |
CN102967376B (zh) | 一种高频图像序列的获取方法及其采用的分时分光装置 | |
CN202974449U (zh) | 一种分时分光装置 | |
CN201876403U (zh) | 浮游植物粒径现场测量装置 | |
CN208937182U (zh) | 一种可消除oct共轭镜像的定相差谱域oct装置 | |
CN212228737U (zh) | 一种利用数字微镜阵列的表面等离子体共振传感器 | |
CN106442276A (zh) | 一种判断光学拉伸器中生物细胞成功捕获的装置及方法 | |
RU100636U1 (ru) | Устройство регистрации лидарного сигнала | |
CN202994090U (zh) | 一种光束检测仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |