ГОСТ Р 59743.2—2022
Приложение D
(обязательное)
Метод измерений 5 с применением датчика Шака-Гартмана
D.1 Схема измерений и измерительное оборудование
Для измерений аберраций волнового фронта микролинз применяют датчик Шака-Гартмана.
Принцип работы датчика Гартмана основан на разбиении падающего пучка на несколько пучков. Этого до
стигают применением непрозрачного экрана с матрицей микроотверстий (датчик Гартмана) или матрицы микро
линз (датчик Шака-Гартмана).
Распределение плотности мощности (энергии) за матрицей регистрируют детектором, как правило, с
ПЗС-матрицей. Сигналы детектора обрабатываются системой сбора и анализа данных на базе персонального
компьютера (см. также
ГОСТ Р ИСО 15367-2).
D.2 Проведение измерений
На рисунке D.1 показана схема измерений аберраций волнового фронта с помощью датчика Шака-Гартмана.
Элементы схемы (источник оптического излучения, волокно, коллимирующие линзы, измеряемые микролин
зы, расширитель пучка и датчик Шака-Гартмана) располагают коаксиально.
Сначала формируют набор данных для опорного волнового фронта с использованием установки, схема ко
торой приведена на рисунке D.1. Оптическое излучение из волокна коллимируют, пропускают через микроскоп
и подают на датчик волнового фронта. Этот опорный волновой фронт содержит данные аберраций оптических
устройств, применяемых для расширителя пучка. Аберрации опорного волнового фронта вычитают из суммы из
меренных аберраций волнового фронта микролинз и элементов схемы.
Для измерений применяют схемы двух вариантов в зависимости от оптической силы микролинз. Для из
мерений микролинз с небольшой оптической силой (то есть числовая апертура
NA
микролинз меньше числовой
апертуры
NA
волокна) применяют схему, приведенную на рисунке D.2. В этом случае микролинзы помещают в
плоскость формирования изображения, расположенную непосредственно перед расширителем пучка, положение
волокна регулируют для коллимации пучка через микролинзы. Аберрации волнового фронта микролинз измеряют с
учетом данных опорного волнового фронта, полученных на установке, схема которой приведена на рисунке D.1.
Для измерений «быстрых» микролинз (то есть микролинз с большой оптической силой, где
NA
микролинз
больше, чем
NA
волокна) применяют установку, схема которой приведена на рисунке D.3. В этом случае использу
ютдополнительную линзу с оптической силой, соизмеримой с оптической силой измеряемых микролинз. Результат
измерений аберраций волнового фронта микролинз получают с учетом данных опорного волнового фронта.
1— источник излучения; 2— волокно; 3— коллиматорная линза; 4 — плоскость изображения; 5— расширитель пучка;
6— датчик Шака-Гартмана
Рисунок D.1 — Схема установки для измерений опорного волнового фронта
3
1 — источник излучения; 2 — волокно; 3 — апертура; 4 — расширитель пучка; 5 — датчик Шака-Гартмана; 6 — измеряемые
«медленные» микролинзы
Рисунок D.2 — Схема установки для измерений аберраций волнового фронта «медленных» микролинз
15