FR2659443A1 - DEVICE FOR MEASURING THE WAVEFRONT OR THE PHASE FRONT OF AN ELECTROMAGNETIC WAVE. - Google Patents
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Abstract
Dispositif de mesure du front d'onde ou de phase d'une onde électromagnétique (18) avec un dispositif de détection (22) qui comporte un ensemble de lentilles convergentes et un ensemble de détecteurs, à chaque lentille convergente de l'ensemble de lentilles convergentes étant associé un détecteur de l'ensemble de détecteurs. Le dispositif de détection (22) est placé sur un dispositif de montage (30) thermiquement stabilisé sur lequel est prévu un dispositif optique de modulation (28) pour l'onde électromagnétique (18), le dispositif de détection (22) et le dispositif optique de modulation (28) étant fixés sur le dispositif de montage (30) de manière à donner la stabilité d'un résonateur à laser.A device for measuring the wavefront or phase of an electromagnetic wave (18) with a detection device (22) that has a set of converging lenses and a set of detectors, at each converging lens of the set of lenses convergent being associated with a detector of the set of detectors. The detection device (22) is placed on a thermally stabilized mounting device (30) on which is provided an optical modulating device (28) for the electromagnetic wave (18), the detection device (22) and the device. modulation optics (28) being fixed to the mounting device (30) so as to give the stability of a laser resonator.
Description
À Lqi OS ap Leu 6 LS aww ea L;u Jnoó f Jna Dap np;ue Jpenb enbe MD 'uetdÀ Lqi OS ap Leu 6 LS aww ea L; u Jnoó f Jna Dap np; ue Jpenb enbe MD 'uetd
apuop uo J 4 un, p seo et Suep a J Lp saeo D squeipenb e jnaeoaqp np a suao ne e ueqwo 4 La L Jed SE uo Aej un,p seo a L sued 's;ueipenb a Jenb q jnaepaqep un qse nuuos jk L Lsods Lp a O ap Jne;Ia@p anbe 43 'Lu Lgp 4 uemweaexe -sa apuop quo J et L;uop enb L'4 u 6 e W Oo 4 DL 9 aoueaija ep uo ea un,p asods Lp uoi L Ls anb as LlLln a Ja 3 nad au 4 L 3 Lsods Lp a O S Le W *sa Jqne xne Jodde J Jed sun sal *óL 4 sods Lp np squesodwoo squa Jiaj 4 p sap es Log Jd saj% enb L;do uo L 4;ue L Jo aun e Jaououa J ap nuuoa óLsods Lp ao 3 ae A a Lq Lssod qsa LL 'LU Lj Cp quawaeoxe 1 sa apuop 4 uo J 4 ep Lkjo Jd ae quop aoue JagóJ ap uo/e J np;a anb L;do uawa L 9qa D ap a P 1 e LV Sz ue Ld epuo,p quoui un eo 3 uea Jagjd ap 'Lu Lap quaweq 3 exe epuop quo J un aluesa Jd Lnb 9 Lnpow auae Jeaj J ap uo 4 J un ea Jnsaw aie 4 Lop ase Lqd ep no epuop quoi J e L quop enb L 49 u 6 ewo J 4 oa Ll epuo,L e asod Jedns uo 'enb Lqdo quemw L 9ea Dap ap Lei V Y a Jnsaw ai 4 e4 Lop eseqd oz ep no epuo,p quoi J a L quop anb Lm 4 u 6 ewo;ooa 19 epuo L ep ne os Le Eal suep 9 Deld 4 sa tnb anb L;do;uawa Lg un el Jodwoo 4 LLsods Lp a 3 Z 59 Tp TN V-Sn quawnoop eal Jed aed e ep 4 L 4 sods Lp un 4 _euuoo uo seauea 6 Je Auo 5 T sa LLL 1 Ue L ap a Lqwasuae L ep 4 uae 62 a^uoo e LL Ue GL enbeq D ep -ieooj ne puodsae Joo Lnb se ue 6 e Auoo Sa LLL 4 ua L ep ea Lqwasuea ap eoue 4 s Lp eun e que Ano J 4 as s Jnea;oa;p ap a Lqwesue L:e s An Oeoe;p ap ae Lqwasue L ap inea;Dazp un 9 Looss E lue 4 S 4 uae^J 9 Auoo sa LL Uua L ap a Lqwasue,L ap 01 eaua 6 je Auoo a L L 14 ua L enbe 4 q e 's 4 naea;pp ap e Lqwesue un;a saeue 6 Ja Auoo se LLL;ua L ap e Lqweasue un ae 4 odwoo Lnb uo Lo zaep ap óLj Lsods Lp un a Ae etnbigu 6 ewo J ea Lp apuo aun,p eseqd ap no apuoip quoij np eainsaw ap j Ly Lsods Lp un eu Jaouoo uo L 4 ua AUL a 4 uesa Jd el L 4 Eu-ewo Jqoela apuo eunp ase 4 d ap quo Jj np no epuop quoi np ainsew ap j Lk Lsod -l útt 69 Z I Les signaux de sortie différents traduisent un front d'onde électriquement basculé, c'est-à-dire une position oblique du front d'onde ou de phase par rapport au plan transversal du rayon En fonction des signaux de sortie différents, il est possible de commander un miroir adaptable situé en amont, afin d'obtenir à nouveau un front d'onde ou de phase plan, comme souhaité pour le rayon, par une commande adéquate apuop uo J 4 un, p seo and Suep a J Lp saeo D squeipenb e jnaeoaqp np a suao ne e ueqwo 4 La L Jed SE uo Aej un, p seo a L sued 's; ueipenb a Jenb q jnaepaqep un qse nuuos jk L Lsods Lp a O ap Jne; Ia @ p anbe 43 'Lu Lgp 4 uemweaexe -sa apuop quo J and L; uop enb L'4 u 6 e W Oo 4 DL 9 aoueaija ep uo ea un, p asods Lp uoi L Ls anb as LlLln a Ja 3 nad au 4 L 3 Lsods Lp a OS Le W * sa Jqne xne Jodde J Jed sun sal * óL 4 sods Lp np squesodwoo squa Jiaj 4 p sap es Log Jd saj% enb L; do uo L 4; ue L Jo aun e Jaououa J ap nuuoa óLsods Lp ao 3 ae A a Lq Lssod qsa LL 'LU Lj Cp quawaeoxe 1 sa apuop 4 uo J 4 ep Lkjo Jd ae quop aoue JagóJ ap uo / e J np; a anb L; do uawa L 9qa D ap a P 1 e LV Sz ue Ld epuo, p quoui un eo 3 uea Jagjd ap 'Lu Lap quaweq 3 exe epuop quo J un aluesa Jd Lnb 9 Lnpow auae Jeaj J ap uo 4 J un ea Jnsaw aie 4 Lop ase Lqd ep no epuop what J e L quop enb L 49 u 6 ewo J 4 oa Ll epuo, L e asod Jedns uo 'enb Lqdo quemw L 9ea Dap ap Lei VY a Jnsaw ai 4 e4 Lop eseqd oz ep no epuo, p what J a L qu op anb Lm 4 u 6 ewo; ooa 19 epuo L ep ne os Le Eal suep 9 Deld 4 sa tnb anb L; do; uawa Lg un el Jodwoo 4 LLsods Lp a 3 Z 59 Tp TN V-Sn quawnoop eal Jed aed e ep 4 L 4 sods Lp un 4 _euuoo uo seauea 6 Je Auo 5 T sa LLL 1 Ue L ap a Lqwasuae L ep 4 uae 62 a ^ uoo e LL Ue GL enbeq D ep -ieooj ne puodsae Joo Lnb se ue 6 e Auoo Sa LLL 4 ua L ep ea Lqwasuea ap eoue 4 s Lp eun e que Ano J 4 as s Jnea; oa; p ap a Lqwesue L: es An Oeoe; p ap ae Lqwasue L ap inea; Dazp un 9 Looss E lue 4 S 4 uae ^ J 9 Auoo sa LL Uua L ap a Lqwasue, L ap 01 eaua 6 je Auoo a LL 14 ua L enbe 4 qe 's 4 naea; pp ap e Lqwesue un; a saeue 6 Ja Auoo se LLL; ua L ap e Lqweasue un ae 4 odwoo Lnb uo Lo zaep ap óLj Lsods Lp un a Ae etnbigu 6 ewo J ea Lp apuo aun, p eseqd ap no apuoip quoij np eainsaw ap j Ly Lsods Lp un eu Jaouoo uo L 4 ua AUL 4 uesa Jd el L 4 Eu-ewo Jqoela apuo eunp ase 4 d ap quo Jj np no epuop what np ainsew ap j Lk Lsod -l útt 69 ZI The different output signals translate an electrically bas wavefront ulé, i.e. an oblique position of the wavefront or phase with respect to the transverse plane of the ray Depending on the different output signals, it is possible to order an adaptable mirror located upstream, in order to again obtain a wavefront or plane phase, as desired for the ray, by an appropriate command
du miroir.from the mirror.
Le document DE 34 22 232 C 2 décrit un dispositif de détection de cible et de poursuite de cible au moyen d'une plate-forme à miroir, orientable dans l'espace, et d'un objectif de télescope dans le parcours menant à un faisceau laser de départ ainsi qu'avec un détecteur pour une énergie de rayonnement reçue après réflexion sur la cible, lequel détecteur Document DE 34 22 232 C 2 describes a target detection and target tracking device by means of a mirror platform, orientable in space, and a telescope objective in the path leading to a starting laser beam as well as with a detector for a radiation energy received after reflection on the target, which detector
alimente un circuit de poursuite pour la plate-forme. supplies a tracking circuit for the platform.
Dans le parcours menant au faisceau de départ, il est prévu, en amont de la plate-forme à miroir, un miroir de compensation adaptable avec surfaces de miroir déformables électromécaniquement, comme mentionné plus haut en référence au document US-A 41 41 652 Le détecteur commande en outre un capteur de valeur de réglage pour les organes de réglage des surfaces de miroir et un circuit de poursuite pour la mise au point du foyer de l'objectif de télescope, en fonction de la position dans l'espace de la cible enregistrée par le faisceau de départ, de manière que la déformation de la surface de miroir, fonction de la position de la cible, In the path leading to the starting beam, there is provided, upstream of the mirror platform, an adaptable compensation mirror with electromechanically deformable mirror surfaces, as mentioned above with reference to document US-A 41 41 652 Le detector further controls a setting value sensor for adjusting the mirror surfaces and a tracking circuit for focusing the focus of the telescope lens, depending on the position in space of the target recorded by the starting beam, so that the deformation of the mirror surface, depending on the position of the target,
soit réduite par la poursuite d'objectif de la plate- be reduced by the objective pursuit of the platform
forme à miroir et du foyer du télescope Comme organes de réglage il est prévu de préférence des organes de mirror shape and focal point of the telescope As regulating members there are preferably provided
réglage piézoélectriques.piezoelectric adjustment.
L'invention se propose de réaliser un dispositif du type précité permettant, avec une construction simple, de procéder à une mesure précise du front d'onde ou de phase d'une onde électromagnétique, sans qu'il soit nécessaire pour cela d'avoir un rayon de référence avec un front d'onde The invention proposes to produce a device of the aforementioned type allowing, with a simple construction, to carry out a precise measurement of the wave front or phase of an electromagnetic wave, without it being necessary for this to have a reference radius with a wavefront
exactement défini.exactly defined.
Ce but est atteint suivant l'invention en ce que le dispositif de détection est placé sur un dispositif de montage thermiquement stabilisé sur lequel est prévu un dispositif optique de modulation pour l'onde électromagnétique, le dispositif de détection et le dispositif optique de modulation étant fixés sur le dispositif de montage de manière à donner la stabilité d'un résonateur à laser Pour la stabilisation thermique du dispositif de montage, il peut s'agir d'une stabilisation thermique passive Ceci s'obtient par une configuration appropriée du dispositif de montage ou par le choix de matériaux This object is achieved according to the invention in that the detection device is placed on a thermally stabilized mounting device on which is provided an optical modulation device for the electromagnetic wave, the detection device and the optical modulation device being fixed on the mounting device so as to give the stability of a laser resonator For the thermal stabilization of the mounting device, it can be a passive thermal stabilization This is obtained by an appropriate configuration of the mounting device or by the choice of materials
appropriés pour le dispositif de montage. suitable for the mounting device.
Il est bien entendu qu'au lieu d'une stabilisation thermique passive on peut réaliser aussi It is understood that instead of passive thermal stabilization it is also possible to carry out
une stabilisation thermique active.active thermal stabilization.
Le dispositif optique de modulation comporte de préférence des éléments de miroir parabolique, de préférence espacés les uns des autres et décalés latéralement les uns par rapport aux autres, qui sont tournés l'un vers l'autre et orientés l'un par rapport à l'autre de manière que leur leurs foyers coïncident, le premier élément de miroir parabolique étant aligné avec une ouverture d'entrée du dispositif de montage et le deuxième élément de miroir parabolique étant aligné avec le dispositif de détection Dans ce cas, les éléments de miroir parabolique peuvent être placés sur des parties des organes de fixation, formant le The optical modulating device preferably comprises parabolic mirror elements, preferably spaced from each other and offset laterally with respect to each other, which are turned towards each other and oriented relative to the other so that their focal points coincide, the first parabolic mirror element being aligned with an inlet opening of the mounting device and the second parabolic mirror element being aligned with the detection device In this case, the mirror elements parabolic can be placed on parts of the fasteners, forming the
dispositif de montage.mounting device.
Au moyen d'un modulateur, prévu dans le dispositif optique de modulation, il se produit une modulation de l'onde électromagnétique dont le profil d'intensité doit être mesuré avec le dispositif suivant l'invention Pour pouvoir utiliser un modulateur relativement petit qui n'occupe qu'une place réduite dans le dispositif optique de modulation, il est avantageux que le modulateur soit placé au foyer commun des deux éléments de miroir parabolique En fonction de la fréquence de modulation, le modulateur peut comporter un hacheur mécanique ou un hacheur optoélectronique Il serait possible aussi que le modulateur comporte un hacheur opto-acoustique Le hacheur mécanique peut être réalisé par exemple par un stroboscope, c'està-dire un disque perforé tournant, un miroir ou un diaphragme Le hacheur optoélectronique peut être conçu par exemple comme une cellule Kerr ou By means of a modulator, provided in the optical modulation device, there is a modulation of the electromagnetic wave, the intensity profile of which must be measured with the device according to the invention. In order to be able to use a relatively small modulator which n occupies a reduced space in the optical modulation device, it is advantageous for the modulator to be placed at the common focus of the two parabolic mirror elements Depending on the modulation frequency, the modulator may include a mechanical chopper or an optoelectronic chopper It would also be possible for the modulator to include an opto-acoustic chopper. The mechanical chopper can be produced for example by a stroboscope, that is to say a rotating perforated disc, a mirror or a diaphragm. The optoelectronic chopper can be designed for example as a Kerr cell or
une cellule a cristaux liquides.a liquid crystal cell.
Le dispositif de détection qui est prévu pour décomposer l'onde électromagnétique dont le front d'onde ou de phase doit être mesuré, en un nombre de faisceaux partiels correspondant au nombre de lentilles convergentes de l'ensemble de lentilles convergentes et pour focaliser chacun des faisceaux partiels dans les détecteurs de l'ensemble de détecteurs du dispositif de détection, comporte de préférence deux parties assemblées entre elles, la première partie présentant des trous débouchants dans lesquels sont fixées les lentilles convergentes du dispositif de détection et la deuxième partie présentant des trous qui sont alignés avec les trous débouchants de la première partie et dans lesquels sont prévus les détecteurs Les deux parties du dispositif de détection sont réalisées dans un matériau présentant un coefficient de dilatation thermique négligeable dans une vaste gamme de températures Ceci a pour effet de favoriser au moins la stabilisation thermique passive du dispositif, mentionne plus haut De préférence, les deux parties du dispositif de détection sont réalisées dans un matériau vitrocéramique, car on sait que ce matériau possède un coefficient de dilatation thermique The detection device which is designed to decompose the electromagnetic wave whose wave or phase front is to be measured, into a number of partial beams corresponding to the number of converging lenses of the set of converging lenses and to focus each of the partial beams in the detectors of the set of detectors of the detection device, preferably comprises two parts assembled together, the first part having through-holes in which the converging lenses of the detection device are fixed and the second part having holes which are aligned with the through holes of the first part and in which the detectors are provided The two parts of the detection device are made of a material having a negligible coefficient of thermal expansion in a wide range of temperatures This has the effect of favoring the minus thermal stabilization passive of the device, mentioned above Preferably, the two parts of the detection device are made of a glass-ceramic material, since it is known that this material has a coefficient of thermal expansion
négligeable dan S une large gamme de températures. negligible in a wide range of temperatures.
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Chaque détecteur du dispositif de détection peut être ajusté par rapport à la lentille convergente correspondante, dans le trou correspondant de la deuxième partie du dispositif de détection, au moyen d'un dispositif d'ajustage Les dispositifs d'ajustage peuvent être des éléments piézoélectriques Grâce à cette configuration du dispositif, il est tout à fait possible de régler avec précision, comme souhaité, la distance séparant les différents détecteurs et les lentilles convergentes correspondantes, afin de pouvoir effectuer une mesure précise du front d'onde ou de phase d'une onde électromagnétique L'onde électromagnétique dont il faut mesurer le front d'onde ou de phase, peut être une onde électromagnétique se Each detector of the detection device can be adjusted relative to the corresponding converging lens, in the corresponding hole of the second part of the detection device, by means of an adjustment device. The adjustment devices can be piezoelectric elements. With this configuration of the device, it is entirely possible to precisely adjust, as desired, the distance separating the different detectors and the corresponding converging lenses, in order to be able to carry out an accurate measurement of the wavefront or phase of a electromagnetic wave The electromagnetic wave whose wave or phase front must be measured, can be an electromagnetic wave is
situant dans le spectre visible et/ou infrarouge. located in the visible and / or infrared spectrum.
Chacun des détecteurs du dispositif de détection est de préférence un détecteur à quadrants connu en soi, comme déjà indiqué plus haut à propos du Each of the detectors of the detection device is preferably a quadrant detector known per se, as already indicated above with respect to the
document US-A 41 41 652.document US-A 41 41 652.
Il s'est avéré avantageux que chacun des détecteurs du dispositif de détection soit un détecteur à quadrants adapté à deux gammes différentes de longueurs d'onde Grâce à cette configuration il est possible non seulement de mesurer le front d'onde ou de phase du faisceau laser réfléchi par la cible, mais en même temps aussi le rayonnement thermique émis par la cible chauffée par le rayon laser D'une manière avantageuse, le contact de cible n'est pas perdu, car le rayonnement thermique subsiste, même lorsque, du fait du déplacement de la cible, le point de réflexion et d'impact du rayon laser ne peut subitement plus être capté Dans le cas d'une utilisation de ces détecteurs dits "à deux couleurs" pour les détecteurs à quadrants, il est possible d'analyser avec un seul ensemble de détecteurs les deux longueurs d'onde, c'est-à-dire la longueur d'onde du faisceau laser et en même temps la longueur d'onde du rayonnement thermique Dans ces détecteurs 'à deux couleurs', chacun des détecteurs présente de préférence des éléments de détection superposés de sensibilité spectrale différente Ces détecteurs sont décrits par exemple dans la brochure de la Société Laser Components Gmb H, DE, "Laser Components', 89/90, page 470 ou dans la brochure de la Société EG&G Judson, USA, 1988, pages 26, 27 Avec un dispositif ainsi conçu il est possible par exemple de procéder simultanément à des mesures dans deux gammes spectrales définies dont une peut se situer par exemple entre 3 et 5 gm environ et la deuxième gamme spectrale entre 8 et 12 gm environ Il est évidemment possible de traiter ou de mesurer aussi d'autres gammes spectrales, par exemple de 0,6 à 0,9 gm et de 1,1 à 1,8 Nm Si dans une configuration de ce type, le contact de faisceau laser est perdu, la poursuite de cible est toujours avantageusement garantie par le rayonnement thermique, comme indiqué plus haut Les commentaires faits à propos du rayonnement thermique s'appliquent par analogie aussi à un rayonnement dans le domaine du It has proved advantageous that each of the detectors of the detection device is a quadrant detector adapted to two different wavelength ranges. Thanks to this configuration, it is not only possible to measure the wavefront or phase of the beam. laser reflected by the target, but at the same time also the thermal radiation emitted by the target heated by the laser beam Advantageously, the target contact is not lost, because the thermal radiation remains, even when, due to of the displacement of the target, the point of reflection and impact of the laser beam can suddenly no longer be detected In the case of the use of these so-called "two-color" detectors for quadrant detectors, it is possible to analyze with a single set of detectors the two wavelengths, i.e. the wavelength of the laser beam and at the same time the wavelength of thermal radiation In these detectors' with two necks their ', each of the detectors preferably has superimposed detection elements of different spectral sensitivity These detectors are described for example in the brochure of the Company Laser Components Gmb H, DE, "Laser Components', 89/90, page 470 or in the brochure of the Company EG&G Judson, USA, 1988, pages 26, 27 With a device thus designed it is possible, for example, to simultaneously carry out measurements in two defined spectral ranges, one of which may be for example between 3 and 5 gm approximately and the second spectral range between approximately 8 and 12 gm It is obviously possible to process or measure also other spectral ranges, for example from 0.6 to 0.9 gm and from 1.1 to 1.8 Nm Si in a configuration of this type, the laser beam contact is lost, target tracking is always advantageously guaranteed by thermal radiation, as indicated above The comments made about thermal radiation apply also by analogy to radiation in the field of
spectre visible, c'est-à-dire au rayonnement optique. visible spectrum, that is to say to optical radiation.
Au besoin, le dispositif suivant l'invention permet aussi d'envoyer un rayon de référence, comme dans l'état de la technique connu par le document US-A If necessary, the device according to the invention also makes it possible to send a reference ray, as in the prior art known from the document US-A
41 41 652.41 41 652.
D'autres détails, caractéristiques et avantages Other details, features and benefits
ressortent de la description faite ci-après d'un emerge from the description given below of a
exemple de réalisation du dispositif suivant l'invention pour la mesure du profil d'intensité d'une onde électromagnétique, représenté de manière schématique aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel du dispositif monté dans un circuit de régulation comportant un émetteur et une cible réfléchissante, la figure 2 est une vue latérale en partie en coupe du dispositif de mesure du profil d'intensité d'une onde électromagnétique, la figure 3 est une vue en partie en coupe du dispositif de détection du dispositif de la figure 2 et la figure 4 est un détail à plus grande échelle du dispositif de détection dans une vue en coupe longitudinale. La figure 1 représente un émetteur 10 qui est représenté de manière schématique sous la forme d'un bloc et qui convient à l'émission d'une onde électromagnétique L'onde électromagnétique émise par l'émetteur 10 est désignée par la flèche 12 L'onde électromagnétique 12 s'étend à travers un dispositif optique 14 adaptable, également représenté de manière schématique seulement sous la forme d'un bloc, qui peut être conçu de la même manière que la surface de miroir déformable décrite dans le document DE 34 22 232 C 2 déjâ mentionné L'émetteur 10 est orienté vers une cible 16 qui sur la figure n'est également représentée de manière schématique que par un bloc L'onde électromagnétique 12, émise par l'émetteur 10, est réfléchie sur la cible 16 L'onde électromagnétique réfléchie est désignée par la flèche 18 L'onde émise a le même parcours lumineux que l'onde réfléchie Dans le parcours de l'onde électromagnétique 18, présentant un front d'onde ou de phase déterminé, est placé le dispositif 20 qui est prévu pour mesurer le front d'onde ou de phase des ondes électromagnétiques 18 Le dispositif 20 est décrit plus loin en référence à la figure 2 Le dispositif 20 qui, sur la figure 1, n'est aussi représenté de manière schématique que par un bloc, comporte un dispositif de détection 22 avec une sortie 24 qui est en liaison active avec le dispositif optique 14 d'adaptation Cette liaison active est exemplary embodiment of the device according to the invention for measuring the intensity profile of an electromagnetic wave, shown diagrammatically in the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a functional diagram of the device mounted in a regulation circuit comprising a emitter and a reflecting target, FIG. 2 is a side view partly in section of the device for measuring the intensity profile of an electromagnetic wave, FIG. 3 is a view in part in section of the detection device of the device of the Figure 2 and Figure 4 is an enlarged detail of the detection device in a longitudinal sectional view. FIG. 1 represents an emitter 10 which is represented diagrammatically in the form of a block and which is suitable for the emission of an electromagnetic wave The electromagnetic wave emitted by the emitter 10 is designated by the arrow 12 L ' electromagnetic wave 12 extends through an adaptable optical device 14, also shown schematically only in the form of a block, which can be designed in the same way as the deformable mirror surface described in document DE 34 22 232 C 2 already mentioned The emitter 10 is oriented towards a target 16 which in the figure is also represented schematically only by a block The electromagnetic wave 12, emitted by the emitter 10, is reflected on the target 16 L reflected electromagnetic wave is designated by arrow 18 The emitted wave has the same light path as the reflected wave In the path of electromagnetic wave 18, having a f wave or phase determined, is placed the device 20 which is provided for measuring the wave or phase front of electromagnetic waves 18 The device 20 is described below with reference to FIG. 2 The device 20 which, on FIG. 1, is also shown schematically only by a block, comprises a detection device 22 with an output 24 which is in active connection with the optical adaptation device 14 This active connection is
indiquée par la flèche 26.indicated by arrow 26.
La figure 2 est une vue latérale du dispositif 20 destiné à mesurer le front d'onde ou de phase d'une onde électromagnétique Le dispositif 20 comporte un dispositif optique de modulation 28 pour l'onde électromagnétique 18 dont le front d'onde ou de phase doit être mesuré En outre, le dispositif 20 est pourvu du dispositif de détection 22 qui est décrit plus loin FIG. 2 is a side view of the device 20 intended for measuring the wave or phase front of an electromagnetic wave The device 20 comprises an optical modulation device 28 for the electromagnetic wave 18 including the wave front or phase must be measured In addition, the device 20 is provided with the detection device 22 which is described below
de manière détaillée, en référence aux figures 3 et 4. in detail, with reference to Figures 3 and 4.
La référence 24 désigne aussi sur la figure 2 la sortie du dispositif de détection 22 Le dispositif optique de modulation 28 et le dispositif de détection 22 sont placés sur un dispositif de montage 30 qui est stabilisé thermiquement de manière passive Il serait bien entendu possible aussi de stabiliser thermiquement The reference 24 also designates in FIG. 2 the output of the detection device 22 The optical modulation device 28 and the detection device 22 are placed on a mounting device 30 which is passively stabilized thermally It would of course also be possible to thermally stabilize
de manière active le dispositif de montage 30, c'est-â- actively mounting device 30, that is,
dire de le refroidir, de manière forcée, avec au moins un dispositif de refroidissement Le dispositif de montage 30 comporte des éléments en plaques 32, 34, 36, 38 et 40, l'élément en plaque 32 étant formé par une tell to cool it, forcibly, with at least one cooling device The mounting device 30 comprises plate elements 32, 34, 36, 38 and 40, the plate element 32 being formed by a
ouverture d'entrée 42 pour l'onde électromagnétique 18. inlet opening 42 for the electromagnetic wave 18.
L'élément en plaque 36 comporte un élément de miroir parabolique 44 et l'élément en plaque 38 comporte un élément de miroir parabolique 46 Les éléments de miroir parabolique 44 et 46 sont décalés latéralement l'un par rapport à l'autre et sont espacés de manière que leurs foyers 48 coïncident exactement L'éêlment de miroir parabolique 44 est aligné avec l'ouverture d'entrée 42 dans l'élément en plaque 32 et le dispositif de détection 22 est aligné avec l'élément de miroir parabolique 46, prévu sur l'élément en plaque 38 Au foyer commun 48, il est prévu un modulateur 50 qui est fixé sur le dispositif de montage 30 Le modulateur 50 peut comporter un hacheur mécanique ou un hacheur optoélectronique qui peut être par exemple une cellule Kerr ou similaire, se présentant par exemple sous la forme d'un stroboscope, d'un miroir, d'un The plate element 36 has a parabolic mirror element 44 and the plate element 38 has a parabolic mirror element 46 The parabolic mirror elements 44 and 46 are offset laterally with respect to each other and are spaced apart so that their focal points 48 exactly coincide The parabolic mirror element 44 is aligned with the entry opening 42 in the plate element 32 and the detection device 22 is aligned with the parabolic mirror element 46, provided on the plate element 38 At the common hearth 48, there is provided a modulator 50 which is fixed to the mounting device 30 The modulator 50 may comprise a mechanical chopper or an optoelectronic chopper which may for example be a Kerr cell or the like, for example in the form of a strobe, a mirror, a
diaphragme ou similaire.diaphragm or the like.
Les éléments en plaques 32, 34, 36, 38 et 40 du dispositif de montage 30 sont assemblés entre eux par des barres d'assemblage 52 On obtient ainsi un dispositif de montage 30 qui, d'une manière The plate elements 32, 34, 36, 38 and 40 of the mounting device 30 are assembled together by connecting bars 52. This gives a mounting device 30 which, in a manner
avantageuse, peut être très bien refroidi. advantageous, can be very well cooled.
La figure 3 représente en partie en coupe le dispositif de détection 22 qui comporte un boîtier 54 en forme de tube et deux parties 56 et 58 disposées sur le bottier 54 La partie 56 présente des trous débouchants 60 qui sont alignés axialement avec des trous 62 de la deuxième partie 58 du dispositif de détection 22 Dans les trous débouchants 60 de la première partie 56 sont fixées des lentilles convergentes 64 Dans les trous 62 de la deuxième partie 58 sont placés des détecteurs dont les sorties sont réunies vers la sortie 24, comme indiqué de FIG. 3 partially shows in section the detection device 22 which comprises a tube-shaped housing 54 and two parts 56 and 58 arranged on the case 54 The part 56 has through holes 60 which are axially aligned with holes 62 of the second part 58 of the detection device 22 In the through holes 60 of the first part 56 are fixed converging lenses 64 In the holes 62 of the second part 58 are placed detectors whose outputs are joined to the output 24, as indicated of
manière schématique sur la figure 1. schematically in Figure 1.
La figure 4 montre deux vues en coupe longitudinale à plus grande échelle d'une portion de la première partie 56 avec l'un des trous débouchants 60 et avec l'une des lentilles convergentes 64, ainsi qu'une portion de la deuxième partie 58 avec l'un des FIG. 4 shows two views in longitudinal section on a larger scale of a portion of the first part 56 with one of the through holes 60 and with one of the converging lenses 64, as well as a portion of the second part 58 with one of
trous 62 et l'un des détecteurs 66 avec sa sortie 24 '. holes 62 and one of the detectors 66 with its output 24 '.
Un dispositif d'ajustage 68, placé dans le trou 62 correspondant de la deuxième partie 58, est prévu pour régler axialement, comme souhaité, le détecteur 66 correspondant, par rapport à la lentille convergente 64 An adjustment device 68, placed in the corresponding hole 62 of the second part 58, is provided for axially adjusting, as desired, the corresponding detector 66, relative to the converging lens 64
associée, ce qui est indiqué par la double flèche 70. associated, which is indicated by the double arrow 70.
Chacun des détecteurs 66 du dispositif de détection 22 comporte son propre dispositif d'ajustage 68, ce qui permet, comme voulu, de régler axialement, de manière ajustée, chaque détecteur 66 par rapport à la lentille convergente 64 correspondante Les dispositifs d'ajustage 68 sont de préférence des éléments piézoélectriques qui sont pourvus de connexions désignées par les flèches 72 Si un dispositif d'ajustage 68 de ce type comportant des éléments piézoélectriques, reçoit une tension électrique par les connexions 72, il se produit une variation des dimensions des éléments piézoélectriques du dispositif d'ajustage 68 correspondant, fixé entre le détecteur 66 correspondant et la deuxième partie 58 et par conséquent un déplacement correspondant du détecteur Each of the detectors 66 of the detection device 22 has its own adjustment device 68, which makes it possible, as desired, to adjust axially, in an adjusted manner, each detector 66 relative to the corresponding convergent lens 64 The adjustment devices 68 are preferably piezoelectric elements which are provided with connections designated by the arrows 72 If an adjustment device 68 of this type comprising piezoelectric elements, receives an electric voltage by the connections 72, there is a variation in the dimensions of the piezoelectric elements of the corresponding adjustment device 68, fixed between the corresponding detector 66 and the second part 58 and consequently a corresponding movement of the detector
66, par rapport à la lentille convergente 64 associée. 66, with respect to the associated converging lens 64.
La figure 4 montre aussi clairement que chaque lentille convergente 64 et le détecteur 66 correspondant sont alignés entre eux axialement De même, les différents trous débouchants 60 de la première partie 56 sont alignés avec les trous correspondants 62 de la deuxième partie 58 du FIG. 4 also shows clearly that each converging lens 64 and the corresponding detector 66 are aligned with each other axially. Similarly, the different through holes 60 of the first part 56 are aligned with the corresponding holes 62 of the second part 58 of the
dispositif de détection 22.detection device 22.
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