Thorlabs 索雷博 WFS20-14AR/M 波前传感器
Thorlabs 索雷博 WFS20-14AR/M 波前传感器
WFS20-14AR/M - Shack-Hartmann WFS，高速度，间距300 µm，增透膜：400 - 900 nm，M4螺孔
Shack-Hartmann波前传感器
| Shack-Hartmann Wavefront Sensor Selection Guidea | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Item # Prefix (Sensor Head) |
Type | Max Speedb | Sensor Size | Wavefront Accuracyb |
Wavefront Sensitivityb |
| WFS31 | General Purpose | Up to 76 fps | 11.25 mm x 7.03 mm | Up to λ/60 | Up to λ/200 |
| WFS40 | Large Aperture | Up to 98 fps | 11.26 mm x 11.26 mm | Up to λ/40 | Up to λ/120 |
| WFS20 | High Speed | Up to 1120 fps | 7.20 mm x 5.40 mm | Up to λ/60 | Up to λ/200 |
| Item # Suffix (MLA)c |
Mask or Coating | Wavelength | Lenslet Pitch | Lenslet Size | Reflectivity |
| -5C | Chrome Mask | 300 - 1100 nm | 150 µm | Ø140 µm | < 25% |
| -7AR | AR Coating | 400 - 900 nm | 150 µm | Ø146 µm | < 1% |
| -14AR | AR Coating | 400 - 900 nm | 300 µm | 295 µm x 295 µm | < 1% |
特性
- 三种小型传感头选项：
- 通用型传感器
- 大孔径，11.26 mm方形区域
- 高速度，帧率高达1120 fps
- 包含高质量光刻微透镜阵列(MLA)
- 安装在可更换的磁性支架中
- 针对传感头单独校准
- 套件包含两个微透镜阵列
- 镀铬掩膜或增透膜的150 µm透镜间距
- 镀增透膜的300 µm透镜间距
- 实时测量波前和强度分布
- 适用于连续或脉冲光源
- USB连接便于PC操作
- 通过TCP/IP实时数据读取
- 灵活的软件选项
- GUI软件
- 仪器驱动程序包，用于C编译器
- LabWindows™/CVI
- LabVIEW®
- DataSocket实时数据传输
- .Net
- 用于波前传感器的光学调整架，单独提供(请看下方)
|
工作原理
Shack-Hartmann传感器由微透镜阵列和相机构成。入射波前进入微透镜阵列时，在相机上形成光斑分布，然后根据每个光斑的强度和位置进行分析，从而动态测定激光光源的波前，或表征由光学组件造成的波前畸变。有关Shack-Hartmann波前传感原理的更多信息，请查看上面的SH教程标签。 |
Thorlabs的快速Shack-Hartmann波前传感器能够精确测量入射光束的波前形状和强度分布。这些波前传感器包含CMOS传感头和微透镜阵列(MLA)，封装在便于存储和携带的外壳中。波前传感器的性能由传感头和MLA的组合共同确定。如上表所示，我们提供三种传感头：通用型、大孔径和高速度版本。同样，也提供三种不同微透镜间距和焦距的MLA选项，以便根据应用实现最佳准确度和波前动态范围。
这些波前传感器的型号包含前缀和后缀，前缀表示传感头类型(WFS31、WFS40或WFS20)，后缀表示MLA类型(-5C、-7A或-14AR)或套件类型(-K1或-K2)。套件包含一个传感头和两个MLA。上面的规格和选择指南标签提供了关于不同波前传感器选项的详细信息。每种传感头用的触发电缆下面有售，使用TTL触发信号时可以另外购买。发货清单标签里面列出了每种型号中所含元件的清单。
传感头
通用型和大孔径传感头的产品型号前缀分别为WFS31和WFS40，它们具有触发输入和用于连接PC的USB 3.0端口。如果通过USB 2.0端口操作，性能会降低。高速传感头的产品型号前缀为WFS20，包含一个控制盒，带有触发输入和用于连接PC的USB 2.0端口。当传感器在高速模式下使用时，控制盒分析相机图像，并仅将光斑位置而不是整个图像传输到PC。这样降低通过USB 2.0连接传送的数据量，使高速传感器实现> 1000 fps的测量速度。
微透镜阵列
我们波前传感器中包含150 µm或300 µm间距的MLA，镀有铬掩模或增透膜，永久性地安装在获得专利的(美国专利号8,289,504)可更换磁性支架中。磁性支架定位微透镜阵列，以便每次将其安装在传感器头上时实现正确的对准。订购套件或更多MLA时，Thorlabs附带一个拆卸工具，以便切换MLA。如要购买额外的MLA或不同的MLA和传感头组合，请联系技术支持techsupport-cn@thorlabs.com。由于Thorlabs必须根据指定的MLA校准特定传感头，因此，如要升级传感器头以与其他MLA一起使用，需要将波前传感器送回Thorlabs。
拆卸工具，用于切换套件中附带的微透镜阵列
软件
附带的软件包提供用户友好的图形界面，其中有选择相机设置、校准、分析和显示选项的工具。软件包括C语言编译、LabVIEW®、LabWindows/CVI™和.Net的驱动程序和DataSocket服务器支持，用于集成到自定义的系统控制和数据收集软件。更多关于附带的软件或下载最新版本的信息，请查看上面的软件标签。
自适应光学元件套件
为了将自适应光学被更多研究领域采用，Thorlabs提供自适应光学套件。这些套件包含任何自适应光学系统的三种主要组件：可变形反射镜、Shack-Hartmann波前传感器和实时控制软件。我们提供Thorlabs压电可变形反射镜，也通过与Boston Micro-Machines合作提供基于MEMS的可变形反射镜。此外，这些套件(如左图所示)还包含光源、所有准直/成像光学元件和所需的安装硬件(不包含面包板)。这些套件经过专门设计，提供了价格优惠、易于使用的自适应光学方案，几小时(而不是几个月)就能集成到研究系统。
波前传感器，高速度
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帧率和分辨率取决于MLA、软件选择的有效区域和工作模式。
- 矩形孔径，最大7.20 x 5.40 mm
- 最大相机分辨率1440 x 1080像素
- 每个WFS附带一个已安装的微透镜阵列
- 铬掩模或增透膜
- 间距为150 µm的阵列具有47 x 35个有效微透镜(最大值)
- 间距为300 µm的阵列具有23 x 17个有效微透镜(最大值)
- 用户通过软件设置控制帧率和分辨率
- 调节光瞳尺寸
- 普通模式、2x2垂直像素合并(Bin 2)或高速度模式工作
- 通过Thorlabs或用户开发的应用控制的软件
这些WFS包含一个单独的控制盒，通过附带的电线连接到传感头。在高速度模式下，内置于控制盒中的现场可编程门阵列(FPGA)处理图像数据，并仅将计算出的光斑中心坐标发送到PC。与此相反，当WFS在普通模式和Bin 2模式下工作时，整个图像被发送到PC。需要通过USB 2.0接口连接到运行软件应用程序的PC。每个WFS的外壳底部有三个8-32(M4)螺孔，用于安装到Ø1/2英寸接杆，正面有四个4-40螺孔，用于兼容Thorlabs的30 mm笼式系统。
下面提供的套件包括两个针对传感头校准的MLA。如果MLA尚未针对特定传感头在厂校准，则不应使用。如要升级WFS以与其他MLA一起使用，请联系技术支持techsupport-cn@thorlabs.com。
| High-Speed Wavefront Sensorsa | |||
|---|---|---|---|
| Item # | WFS20-5C(/M) | WFS20-7AR(/M) | WFS20-14AR(/M) |
| Wavelength Range | 300 - 1100 nm | 400 - 900 nm | |
| Effective Focal Length | 4.1 mm | 5.2 mm | 14.6 mm |
| Lenslet Array Coating | Chrome Mask | AR Coated | |
| Lenslet Pitch | 150 µm | 300 µm | |
| Wavefront Accuracy (at 633 nm) | λ/30 rms | λ/60 rms | |
| Wavefront Sensitivity (at 633 nm) | λ/100 rms | λ/200 rms | |
| Frame Rate | 23 - 880 fps | 28 - 1120 fps | |
| Camera Resolution | 1440 x 1080 Pixels Max, Software Selectable | ||
| High-Speed Control Box with PoCL and Table Clamps |
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| Included Cable | USB 2.0 Type-A to Mini-B Cable, 2 m | ||
