Wellenfront-Metrologie-Module

Wellenfront-Metrologie-Module

WaveMe umfasst zwei Module für die Wellenfrontmetrologie. Das eine ist ein Shack-Hartmann-Wellenfrontsensor, das andere unterstützt die phasenverschiebende Interferometrie.

Über das Shack-Hartmann-Modul

Das Shack-Hartmann-Modul kann an andere Sensoren für OEM-Anwendungen angepasst werden. Der derzeit verfügbare Sensor verwendet einen Basler acA2500-60um oder acA2500-20gm Kameras (USB3- oder GigE-Schnittstellen).

Spezifikationen

Sensor-Auflösung2592 x 2048 (ONSEMI Python 5000)
Dichte der Wellenfrontabtastung150 Mikrometer
Wellenfront-Genauigkeit15 nm RMS (unausgerichtet +/- 6 Grad)
Wellenfront-Genauigkeit 10 nm RMS (ausgerichtet auf Mindestabstand)
Wellenlänge405 nm
Mindestabstand zur Quelle25 cm
SchnittstellenEthernet (PoE)/ USB3
Bildraten 20/Ethernet, 60/USB3 (Frames pro Sekunde)

Da Basler in seinen Produktlinks nicht den richtigen Sensor anzeigt, wird unten der acA2500-60um gezeigt. Optisch ist er identisch mit dem acA2500-20gm (der GigE-Variante).

Die neue Mechanik ist in Produktion und wird Anfang Juni 2025 ausgetauscht

Unser Shack-Hartmann-Modul verfügt über ein Linsenarray aus Quarzglas mit 150 μm Abstand und Chromblende. Der Preis für das Hardware- und Softwarepaket liegt bei 2.900 EURdie Folgendes umfasst ein Jahr lang Unterstützung.

Hardware-Anforderungen:

  • Eine CPU mit integriertem Grafikprozessor (Intel i5 oder höher) oder
  • Jede CPU mit einer Low-End-GPU, die OpenGL-Grafiken unterstützt.

Derzeit ist der Shack-Hartmann-Sensor für Kundenprojekte verfügbar. Eine Version, die direkt über unsere Website bestellt werden kann, ist in Entwicklung. Aktuelle Lieferzeit: 4 Wochen.

Für Anfragen, E-Mail contact@senslogic.de.

Über das Phasenverschiebungsmodul

Die Leistung des Phasenverschiebungsmoduls hängt vollständig von der optischen Konstruktion des Interferometers ab. Bei einer Twyman-Green-Anordnung hängt die Genauigkeit von vielen Faktoren ab. Am wichtigsten ist, dass ein Phasenverschiebungsaufbau eine Zweistrahlinterferenz erfordert. Mit ein wenig Sorgfalt kann dies natürlich arrangiert werden, aber man kann nie davon ausgehen. Hinzu kommen die Ebenheit des Referenzspiegels und (vielleicht im Zusammenhang mit der Annahme der Zweistrahlinterferenz) die Menge der Streuung durch unter der Oberfläche liegende Polierfehler. Natürlich gibt es noch weitere Faktoren, die jedoch während der Messung selbst kontrolliert werden können.

Beim Aufbau als Punktbeugungsinterferometer (mit Phasenverschiebung) muss man vor allem darauf achten, dass die Referenz-Pinhole klein genug ist und mit einer ausreichend geringen Koma beleuchtet wird. Mehr Details über den Aufbau finden Sie im Tech-Talk über den Aufbau eines PunktbeugungsinterferometerEin PS-PDI wird in der Regel für beugungsbegrenzte optische Systeme verwendet, wo es typischerweise 1/250 oder mehr der verwendeten Wellenlänge erreicht. Dies hängt von der Wahl des Aktuators ab, ist aber heutzutage fast nie ein Problem.

Die Implementierung der Phasenverschiebung beruht auf einer präzisen Synchronisierung zwischen der Kamera und dem Aktuator, um einen kontinuierlichen Fluss von Bilddaten zu gewährleisten. Die Kamera arbeitet im Streaming-Modus, wobei die Vorbereitungen für die Aufnahme des nächsten Interferogramms während des Herunterladens des vorherigen Bildes erfolgen.

Dieses Modul kann mit einem optionalen Steuermodul interagieren, so dass Benutzer ihre eigenen Bibliotheken für die Schnittstelle mit zusätzlicher Hardware integrieren können. Die Bibliothek muss nur drei Funktionen implementieren: öffnen, schließenund einstellen.. Das Steuermodul wartet auf die einstellen. Funktion abzuschließen, ohne dass eine weitere Synchronisierung erforderlich ist.

Die Hauptanwendung von PS-PDI mit dem Kontrollmodul ist die Kalibrierung von MEMS-Geräten und deformierbaren Spiegeln. Um mit der schnellen Erzeugung von umhüllten Wellenfronten während der Interferogrammerfassung Schritt zu halten, enthält PS-PDI einen schnellen Phasenenthüller.

Über Aktuatoren

Das Phasenverschiebungsmodul benötigt präzise Aktuatoren, um richtig zu funktionieren, und glücklicherweise gibt es eine Vielzahl von Anbietern. Der knifflige Teil? Die meisten Aktuatoren, die wir kennen, erfordern eine Abfrage der aktuellen Position (Polling), was sich vielleicht nicht nach einer großen Sache anhört - es sei denn, Sie legen Wert auf Geschwindigkeit, wie wir es tun. Außerdem müssen diese Aktuatoren je nach der zu bewältigenden Last in der Software eingestellt werden.

Es gibt keine universelle Softwareschnittstelle für Aktoren (wie GenICam für Bildverarbeitungskameras), daher greift WaveMe auf Aktoren über eine Abstraktionsschicht zu, die es uns ermöglicht, bei Bedarf schnell neue Aktoren hinzuzufügen. Momentan unterstützen wir Aktoren von PI, MCLund Aerotech. Und wenn Sie eine neue API brauchen? Keine Sorge - die ist zusammen mit der Abstimmung im Lieferumfang enthalten. Sie müssen den Aktuator an Senslogic schicken. Wir stellen sicher, dass alles funktioniert und schicken ihn zurück.