Fig. 1. Fibonacci-silar av de första 20 underliggande ringarna. Upphovsman:SIOM
Vågfrontsmätning har olika tillämpningar i högeffektsförstärkare, adaptivt optiskt system, och fasmikroskopi. Bland metoderna för vågfrontsmätning med hög precision, den koherenta diffraktionsavbildningen (CDI) är en teknik som använder iterativa algoritmer för att rekonstruera fas- och amplitudinformationen för testobjektet från dess diffraktionsintensiteter. Dock, det kräver flera exponeringar av intensitetsbilder via mekanisk och elektrisk skanning. Även om vissa forskare har använt en slumpmässig fasmask för att modulera laserstrålens vågfront för att samtidigt fånga nödvändiga bilder, inställningen kan inte användas för röntgen.
Nyligen, forskare vid Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics vid den kinesiska vetenskapsakademin har föreslagit en metod för single-shot CDI baserad på de multifokala Fibonacci-silarna. Det relaterade arbetet publicerades i Bokstäver i tillämpad fysik .
Tidigare arbete visade att för multi-plan CDI skulle iterationshastigheten och rekonstruktiv precision förbättras med ökningen av intensitetsmätningarna. Theon-stege-siktar skulle kunna producera tredimensionella arraydiffraktionsbegränsade foci. Mer än 10 intensitetsbilder kunde extraheras från den enda inspelningsintensitetsmätningen.
I experimentet, forskarna utformade en slags multifokal Fibonacci-sikt för att samtidigt fånga flerplaniga bilder vid ett enda inspelningsplan. I detta fall, flera intensitetskartor skulle registreras av en detektor i en enda exponering. Sedan, testobjektets vågfront skulle kunna rekonstrueras med hjälp av en fasåtervinningsalgoritm.
När multifokalsilen befann sig vid spektrumplanet för ett bildsystem, flera bildplan kan produceras samtidigt. Ett testobjekt tillverkat på en kromplatta mättes framgångsrikt för att verifiera giltigheten av den föreslagna enkelskottsmätningen av flerplansvågfront med multifokal sikt.
Fig. 2. Experimentella resultat. Upphovsman:SIOM
Denna metod uppfyller inte bara kravet på robusthet hos mätsystemet och realtidsmätning med funktionerna i realtid, snabb hastighet och enkel användning vid vågfrontsmätning, men drar också full nytta av den optiska detektorns rymdbandbreddsprodukt genom att optimera den optiska designen.
Vidare, amplitud-endast multifokal Fibonacci-sikt gör det möjligt att användas för röntgenbilder och Terahertz-detektion i framtiden.
