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法國Phasics SID4系列波前分析儀

簡(jiǎn)要描述:法國Phasics SID4系列波前分析儀基于其波前測量——四波橫向剪切干涉技術(shù)(4-Wave Lateral Shearing Interferometry)。作為夏克-哈特曼技術(shù)的改進(jìn)型,這種技術(shù)將高分辨率和大動(dòng)態(tài)范圍很好地結合在一起。能實(shí)現全面、簡(jiǎn)便、快速的測量。

  • 產(chǎn)品型號:
  • 更新時(shí)間:2024-12-26
  • 訪(fǎng)  問(wèn)  量:2450

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

價(jià)格區間面議組件類(lèi)別其他
應用領(lǐng)域電子

詳細介紹

法國PhasicsSID4系列波前傳感器

                                                                                                -----四波橫向剪切干涉波前傳感器

產(chǎn)品介紹:法國PHASICS 的波前分析儀(上海屹持光電代理),基于其波前測量——四波橫向剪切干涉技術(shù)(4-Wave  Lateral Shearing  Interferometry)。作為夏克-哈特曼技術(shù)的改進(jìn)型,這種技術(shù)將高分辨率和大動(dòng)態(tài)范圍很好地結合在一起。能實(shí)現全面、簡(jiǎn)便、快速的測量。

 

 

法國Phasics SID4系列波前分析儀主要應用領(lǐng)域:

1.       激光光束參數測量:相位(2D/3D),M2,束腰位置,直徑,澤尼克/勒讓德系數

 

2.       自適應光學(xué):焦斑優(yōu)化,光束整形

3.       元器件表面質(zhì)量分析:表面質(zhì)量(RMS,PtV,WFE),曲率半徑

4.       光學(xué)系統質(zhì)量分析:MTF, PSF, EFL, 澤尼克系數, 光學(xué)鏡頭/系統質(zhì)量控制

5.       熱成像分析,等離子體特征分析

6.       生物應用:蛋白質(zhì)等組織定量相位成像  

法國Phasics SID4系列波前分析儀產(chǎn)品特點(diǎn):

1.       高分辨率:采樣點(diǎn)可達120000個(gè)

2.       可直接測量:消色差設計,測量前無(wú)需再次對波長(cháng)校準  

3.       消色差:干涉和衍射對波長(cháng)相消

4.       高動(dòng)態(tài)范圍:高達500μm

5.       防震設計,內部光柵橫向剪切干涉,對實(shí)驗條件要求簡(jiǎn)單,無(wú)需隔震平臺也可測試  

型號參數:

型號

SID4

SID4-HR

SID4-DWIR

SID4-SWIR

SID4-NIR

SID4-UV-HR

SID4- UV

孔徑

3.6 × 4.8 mm²

8.9 × 11.8 mm²

13.44 × 10.08 mm²

9.6 × 7.68 mm²

3.6 × 4.8 mm²

13.6 ×10.96 mm²

8.0 × 8.0 mm²

空間分辨率

29.6 µm

29.6 µm

68 µm

120 µm

29.6 µm

40 µm

32 µm

采樣點(diǎn)/測量點(diǎn)

160 × 120

400 × 300

160 × 120

80 × 64

160 × 120

345 × 275

250 × 250

波長(cháng)

400nm~1100nm

400nm~1100nm

3~5µm,8~14 µm

0.9 ~ 1.7 µm

1.5 ~ 1.6 µm

190 ~ 400 nm

250 ~ 400 nm

動(dòng)態(tài)范圍

> 100 µm

> 500 µm

N/A

~ 100 µm

> 100 µm

> 200 µm

> 200 µm

精度

10 nm RMS

15 nm RMS

75 nm RMS

10 nm RMS

> 15 nm RMS

10 nm RMS

10 nm

靈敏度

< 2 nm RMS

< 2 nm RMS

< 25 nm RMS

3nm RMS(高增益)

<1nmRMS(低增益)

< 11 nm RMS

1nm RMS
@250nm,2µJ/cm²

0.5 nm

采樣頻率

> 60 fps

> 10 fps

> 50 fps

25/30/50/60 fps

60 fps

30 fps

30 fps

處理頻率

10 Hz (高分辨率)

3 Hz (高分辨率)

20 Hz

> 10 Hz (高分辨率)

10 Hz

> 3 Hz (高分辨率)

1 Hz

尺寸

54×46×75.3mm

54×46×79mm

85×116×179mm

50×50×90mm

44×33×57.5mm

51 × 51 × 76 mm

95×105×84mm

重量

250 g

250 g

1.6 kg

300 g

250 g

300 g

900 g  

 

四波橫向剪切干涉技術(shù)背景介紹

Phasics四波橫向剪切干涉(上海屹持光電代理):當待測波前經(jīng)過(guò)波前分析儀時(shí),光波通過(guò)特制光柵(圖1)后得到一個(gè)與其自身有一定橫向位移的復制光束,此復制光波與待測光波發(fā)生干涉,形成橫向剪切干涉,兩者重合部位出現干涉條紋(圖2)。被測波前可能為平面波或者匯聚波,對于平面橫向剪切干涉,為被測波前在其自身平面內發(fā)生微小位移發(fā)生微小位移產(chǎn)生一個(gè)復制光波;而對于匯聚橫向剪切干涉,復制光波由匯聚波繞其曲率中心轉動(dòng)產(chǎn)生。干涉條紋中包含有原始波前的差分信息,通過(guò)特定的分析和定量計算梳理(反傅里葉變換)可以再現原始波前(圖3)。

 

                                                            圖1.特制光柵                                                                                                圖2.幾何光學(xué)描述波前畸變

 

                                    圖3.  波前相位重構示意圖

 

技術(shù)優(yōu)勢

1. 高采樣點(diǎn):

高達400*300個(gè)采樣點(diǎn),具備強大的局部畸變測試能力,降低測量不準確性和噪聲;同時(shí)得到高精度強度分布圖。  

2. 消色差:

干涉和衍射相結合抵消了波長(cháng)因子,干涉條紋間距與光柵間距*相等。適應于不多波長(cháng)光學(xué)測量且不需要重復校準,  

3. 可直接測量高動(dòng)態(tài)范圍波前:  

可見(jiàn)光波段可達500μm的高動(dòng)態(tài)范圍;可測試離焦量,大相差,非球面和復曲面等測。

 

圖4.測試對比圖                                                 圖5. 消色差                                               圖6.高動(dòng)態(tài)范圍測量

應用方向:  

1. 激光光束測量

可以實(shí)時(shí)測量強度相位(2D/3D)信息,Zernike/Legendre系數,遠場(chǎng),光束參數,光束形狀M2等。

 

                                     

2.光學(xué)測量

Phasics波前傳感器可對光學(xué)系統和元器件進(jìn)行透射和反射式測量,專(zhuān)業(yè)Kaleo軟件可分析PSF,MTF等

光學(xué)測量                                                                                            透射式和反射式測量

 

3.光學(xué)整形

利用Phasics波前傳感器檢測到精確的波前畸變信息,反饋給波前校正系統以補償待測波前的畸變,從而得到目標波前相位分布和光束形狀。右圖上為把一束RMS=1.48λ的會(huì )聚光矯正為RMS=0.02λ的準平面波;右圖下為把分散焦點(diǎn)光斑矯正為準高斯光束。高頻率大氣湍流自適應需要配合高頻波前分析儀。

 

4.光學(xué)表面測量

 Phasics的SID4軟件可以直接測量PtV, RMS, WFE和曲率半徑等,可直接進(jìn)行自我校準,兩次測量相位作差等。非常方便應用于平面球面等形貌測量。部分測量光路如右圖所示  

5.等離子體測量

法國Phasics公司SID4系列等離子體分析儀(Plasma Diagnosis)是一款便攜式、高靈敏度、高精度的等離子體分析儀器。該產(chǎn)品可實(shí)時(shí)檢測激光產(chǎn)生的等離子體的電子密度、模式及傳播方式。監測等離子體的產(chǎn)生、擴散過(guò)程,以及等離子體的品質(zhì)因數。更好地為客戶(hù)在噴嘴設計、激光脈沖的照度、氣壓、均勻性等方面提供優(yōu)化的數據支持。  

 

附:夏克哈特曼和四波橫向剪切干涉波前分析儀對比表

 

Phasics剪切干涉  

夏克哈特曼  

區別  

技術(shù)  

四波側向剪切干涉  

夏克-哈特曼  

PHASICS  SID4是對夏克-哈特曼技術(shù)的改進(jìn),投放市場(chǎng)時(shí),已經(jīng)申請技術(shù),全球售出超過(guò)500個(gè)探測器。  

重建方式  

傅里葉變換  

分區方法(直接數值積分)或模式法(多項式擬合)  

夏克-哈特曼波前探測器,以微透鏡單元區域的平均值來(lái)近似。對于大孔徑的透鏡單元,可能會(huì )增加信號誤差,在某些情況,產(chǎn)生嚴重影響。在分區方法中,邊界條件很重要。  

光強度  

由于采用傅里葉變換方法,測量對強度變化不敏感  

由于需要測量焦點(diǎn)位置,測量對強度變化靈敏  

關(guān)于測量精度,波前測量不依賴(lài)于光強度水平  

使用、對準方便  

界面直觀(guān),利用針孔進(jìn)行對準  

安裝困難,需要精密的調節臺  

SID4 產(chǎn)品使用方便  

取樣(測量點(diǎn))  

SID4-HR達300*400測量點(diǎn)  

128*128測量點(diǎn)(微透鏡陣列)  

SID4-HR具有很高的分辨率。這使得測量結果更可靠,也更穩定  

數值孔徑  

SID4 HR  NA:0.5

0.1

SID4-HR動(dòng)態(tài)范圍更高  

空間分辨率  

29.6μm

>100μm

SID4-HR空間分辨率更好  

靈敏度  

2nmRMS  

約λ/100  

SID4-HR具有更好的靈敏度

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