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夏克-哈特曼（Shack-Hartmann）CMOS 波前傳感器是一種用于測量光波前畸變的光學(xué)儀器。
夏克-哈特曼CMOS波前傳感器
測量能力方面?
- 寬光譜覆蓋：可覆蓋從紫外（157nm-400nm）、可見近紅外（400-1064nm）、短波紅外（900-1700nm）、中波紅外（2-5.4μm）到長波紅外（8-14μm）的超寬光譜范圍，適用于多波長測量。
- 多種測量對象與場景：能實(shí)現(xiàn)軸上和軸外波前測量，可掃描全視場以及進(jìn)行多視場同時(shí)測量；可測量圓形、橢圓形、帶中心遮攔（中心孔）、六邊形等多種出瞳形狀的波前；不受測量口徑限制，若擴(kuò)束系統(tǒng)受限，用準(zhǔn)直物鏡確保與傳感器NA匹配即可。
- 大動(dòng)態(tài)范圍測量：如上海交大團(tuán)隊(duì)研發(fā)的具有全局光斑自適應(yīng)匹配能力的大動(dòng)態(tài)范圍夏克-哈特曼波前傳感方法，能夠?qū)崿F(xiàn)局部斜率達(dá)到傳統(tǒng)極限24.17倍的波前測量能力，對于由第3至9項(xiàng)Zernike多項(xiàng)式所表征的波前，測量能力達(dá)到傳統(tǒng)極限的5.84倍至16.21倍。
性能方面?
- 高靈敏度：可以高精度地測量波前畸變，對微弱的波前信號也能有很好的響應(yīng)，能夠捕捉到波前的微小變化。
- 高分辨率：CMOS圖像傳感器的像素陣列可以提供較高的空間分辨率，結(jié)合夏克-哈特曼技術(shù)，能精確地測量波前的細(xì)節(jié)信息。
- 快速響應(yīng)：具有較快的波前采集頻率，例如意大利SpotOptics的產(chǎn)品較高速波前采集頻率達(dá)到8000Hz，可應(yīng)用于分析ms級響應(yīng)的液體鏡頭，能夠?qū)崟r(shí)顯示測量結(jié)果，適用于對快速變化的波前進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析。
- 抗干擾能力強(qiáng)：作為一種非干涉波前測量技術(shù)，相比一些干涉式波前傳感器，夏克-哈特曼CMOS波前傳感器受環(huán)境干擾（如振動(dòng)、氣流等）的影響較小，能夠在較為復(fù)雜的環(huán)境中穩(wěn)定工作。
系統(tǒng)集成與應(yīng)用方面?
- 靈活的光路配置：提供Single Pass、Double Pass等多種測量光路，以滿足不同的應(yīng)用要求。
- 結(jié)構(gòu)緊湊：例如IOPTINO系列波前傳感器+電子自準(zhǔn)直儀雙通道的結(jié)構(gòu)，尺寸僅150x100x50mm，重量400g，便于集成到各種光學(xué)系統(tǒng)中，節(jié)省空間且易于安裝和調(diào)試。
- 易于集成：CMOS圖像傳感器具有良好的兼容性和集成性，可方便地與其他光學(xué)元件、電子設(shè)備以及控制系統(tǒng)集成，組成完整的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)或其他光學(xué)測量系統(tǒng)。
- 多功能應(yīng)用：可用于激光光束波前及光束質(zhì)量分析、天文望遠(yuǎn)鏡共位相誤差測量、主動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)、自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)、光學(xué)元件均勻性測量、非球面測量、非破壞性光學(xué)元件折射率測量等多種應(yīng)用場景。
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夏克-哈特曼CMOS波前傳感器