Multi-fokal Fibonacci-sigte fremmer single-shot multi-planar bølgefrontmåling

Bølgefrontmåling har forskellige anvendelser i højeffektforstærkere, adaptivt optisk system, og fasemikroskopi. Blandt metoder til højpræcisions bølgefrontmåling, den koherente diffraktionsbilleddannelse (CDI) er en teknik, der anvender iterative algoritmer til at rekonstruere fase- og amplitudeinformationen for testobjektet fra dets diffraktionsintensiteter. Imidlertid, det kræver flere eksponeringer af intensitetsbilleder via mekanisk og elektrisk scanning. Selvom nogle forskere har brugt en tilfældig fasemaske til at modulere laserstrålens bølgefront for samtidig at tage de nødvendige billeder, opsætningen kan ikke bruges til røntgen.

For nylig, forskere ved Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics fra det kinesiske videnskabsakademi har foreslået en metode til single-shot CDI baseret på de multifokale Fibonacci-sigter. Det relaterede arbejde blev udgivet i Anvendt fysik bogstaver .

Tidligere arbejde viste, at for multi-planar CDI ville iterationshastigheden og den rekonstruktive præcision blive forbedret med forøgelsen af ​​intensitetsmålingerne. Theon-ladder-sigterne kunne producere tredimensionale array-diffraktionsbegrænsede foci. Mere end 10 intensitetsbilleder kunne udtrækkes fra den enkelte optagelsesintensitetsmåling.

I forsøget forskerne designede en slags multi-fokal Fibonacci-sigte til samtidig at tage multi-plane billeder på et enkelt optagelsesplan. I dette tilfælde, flere intensitetskort ville blive optaget af en detektor i en enkelt eksponering. Derefter, testobjektets bølgefront kunne rekonstrueres ved hjælp af fasehentningsalgoritme.

Når den multifokale sigte var placeret i spektrumplanet af et billeddannelsessystem, flere billedplaner kunne fremstilles på én gang. Et testobjekt fremstillet på en kromplade blev målt med succes for at verificere gyldigheden af ​​den foreslåede single-shot multi-plane bølgefrontmåling med multifokal si.

Denne metode opfylder ikke kun kravet om robustheden af ​​målesystemet og realtidsmåling med funktionerne i realtid, hurtig hastighed og nem betjening i bølgefrontmåling, men drager også fuld fordel af den optiske detektors rumbåndbreddeprodukt ved at optimere det optiske design.

Desuden, amplitude-kun multi-fokal Fibonacci-sigte gør det muligt at blive anvendt til røntgenbilleder og Terahertz-detektion i fremtiden.