El reto de simplificar la precisión

Introducción

This tech-talk is about why simple isn’t always easy and what the Shack-Hartmann (SH) module in WaveMe must do to make life easy for you.

En un antes tech-talk, nos explayamos sobre la calibración de los sensores SH en general y, al final, sobre cómo y por qué decidimos hacer las cosas de forma diferente en el módulo SH para WaveMe.

First, let’s revisit the primary purpose of this module: offering a user-friendly application that you would choose before anything else when setting up an optical system. As an example, for collimation, my ambition is that you pick the sensor before you pick your business card. Yes, I know, the business card is tempting. It’s so simple, but so is WaveMe’s SH module. You only have to put in in front of your beam and you’ll have access to precision and quantifiable results that cannot be achieved with a business card. Sure, the business card costs less, but your time is valuable. If you too value your time, I believe you will find WaveMe to be the clear choice.

The problem to solve – Where’s the source?

Here’s a glimpse of what the SH module needs to solve to make things simple. I’ve mentioned antes de que el módulo SH genera su calibración dinámicamente para liberar al usuario de la necesidad de alinear el sensor. A primera vista, es totalmente cierto. Pero hay un problema que el software debe resolver: ¿de dónde procede realmente la luz? Para entenderlo mejor, observa la siguiente figura.

Las líneas azules muestran una onda plana que ilumina el conjunto de lentes en ángulo recto, enfocándose finalmente en el detector. Las líneas naranjas iluminan el conjunto de lentes con un ángulo diferente, pero están perfectamente enfocadas en las mismas posiciones que las líneas azules. ¿Cómo vemos la diferencia entre el naranja y el azul? El propio detector CMOS es sin duda no sensitive to direction. We cannot move the array and under no circumstances am I not going to ask you to align the SH sensor itself. That would defeat the entire purpose, not to mention that next time, you’d go for the business card. We certainly don’t want that.

El truco barato, por supuesto, sería buscar el borde del conjunto de lentes. Fundamentalmente, nos enfrentamos a este problema debido a la periodicidad que termina en el borde. Pero ¿qué ocurre si, como ocurre a menudo, proyectamos la pupila de salida sobre el conjunto de lentes? En ese caso, no hay borde. Los patrones de puntos para los distintos ángulos de incidencia serían idénticos. ¿Cómo distinguirlos?

As always – It’s in the details

Yes, it really is in the details. Details too tiny for the eye to discern, but not too tiny for the math. A micro-lens array is not perfect. It is one of the reasons we need to calibrate it. Even though its lens centers are placed better than 250nm from their prescribed positions, the math can “see” the small deviations. They leave a statistical trace that can be detected, and detected with very good margins. To put a humorous spin on it, it’s like the prince looking for Cinderella, sifting through candidates until the crystal heel fits perfectly. To be exact, there are 7×7 candidates in our story, and the prince won’t settle for one of the stepsisters. Technically, the 7×7 candidates give the sensor roughly a 12 degree range where the prince expects to find the source, I mean Cinderella.

¿Por qué la simplicidad?

Una pregunta muy buena, pensé que nunca me la harían. Según mi experiencia, las herramientas tradicionales a menudo se quedan sin usar, acumulando polvo en una estantería. Con demasiada frecuencia, montamos nuestros laboratorios, o incluso nuestros productos, con equipos inadecuados, lo que da lugar a resultados mediocres. Con WaveMe en general y su módulo SH, espero cambiar esta situación, o al menos dar un paso significativo en la dirección correcta. Este esfuerzo también refleja nuestro compromiso inquebrantable de lograr los resultados esperados, o incluso excepcionales. Si decide asociarse con Senslogic, no espere menos.