-
Электронная почта
sales@light-physics.com
-
Телефон
18938877527
-
Адрес
Комната 1010 Kumak
Лайфэй фотоэлектрические технологии (Шэньчжэнь) лтд
sales@light-physics.com
18938877527
Комната 1010 Kumak
Сверхповерхность - это революционный материал, предназначенный для управления световыми волнами в наномасштабе. Проектируя и создавая искусственные наноструктуры субволнового масштаба, суперповерхность может точно контролировать амплитуду, фазу и поляризацию световых волн. По сравнению с традиционными оптическими устройствами суперповерхность не только мощна, но и значительно уменьшает объем оптического устройства. Система фазового анализа волнового фронта Metalens, гиперлинза (Metalens) является одним из типичных применений сверхповерхностной технологии. Гиперлинзы могут быть полезны в любой ситуации, когда необходимо уменьшить размер и вес оптических элементов в системе. К ним относятся лазерные радары для 3D - датчиков в автономных транспортных средствах и системах распознавания лиц; Медицинское оборудование, такое как эндоскоп и микроскоп; системы мониторинга, такие как инфракрасные и машинные камеры; Системы отображения и визуализации, такие как мобильные камеры, датчики изображения CMOS и устройства AR / VR; И голограммы.
Существующие проблемы и трудности изготовления гиперлинз
Из - за наноструктуры сверхлинзы и того, как она работает на субволнах, ее оптическое измерение в процессе разработки, производства и обнаружения сталкивается с проблемами. Традиционные технологии с низким разрешением затрудняют точное измерение сложных характеристик сверхлинз. Для достижения разрешения субволн необходимо использовать специальные технологии, такие как электронная микроскопия или сканирующая зондовая микроскопия. Кроме того, допуски на производство сверхлинз также влияют на их производительность, поэтому точные характеристики имеют решающее значение для оценки их производительности.
Чувствительность гиперлинз к поляризации еще больше усложняет измерение, поэтому измерения должны проводиться для различных поляризованных состояний. Для достижения многоспектральных свойств необходимо также использовать технологию * с высоким спектральным разрешением. Кроме того, точный анализ волнового фронта имеет решающее значение для оценки способности ультралинзы формировать волновой фронт. В то же время тестирование на стабильность окружающей среды также необходимо для обеспечения того, чтобы производительность гиперлинз была последовательной.
В ответ на эти вызовы компания Phasics представила комплексное решение, способное одновременно удовлетворять потребности гиперлинз в чувствительности к поляризации, мультиспектральных характеристиках, высокоточном анализе волнового фронта и стабильности окружающей среды.
Решение Phasics для гиперлинз
Четырехволновая интерферометрия поперечного сдвига от Phasics позволяет целенаправленно оптически отображать гиперлинзы, чтобы обеспечить соответствующее решение и удовлетворить:
Высокоточные измерения в субволновом пространственном масштабе: датчик волнового фронта Phasics не только обладает точностью измерения разницы в длине света, превосходящей 2 нм RMS, но и имеет удобную конструкцию интерфейса C - конца, которая позволяет напрямую подключаться к микроскопу для быстрой установки интерполяции и пространственного разрешения на субволновом уровне.
Поляризованная независимость: датчики волнового фронта Phasics поддерживают всесторонние измерения поляризации и могут точно анализировать оптические реакции суперповерхности в различных поляризованных состояниях, что позволяет лучше оценивать фактические характеристики устройства.
Способность к многоспектральным измерениям: ее продукция способна проводить высокоточные измерения в нескольких диапазонах длин волн, обеспечивая производительность гиперлинз в многоспектральных приложениях.
Устойчивость окружающей среды: датчики Phasics могут поддерживать точные измерения в нестабильных условиях окружающей среды, устранять помехи от воздействия окружающей среды на результаты измерений и обеспечивать надежность данных.
Благодаря методам измерения Phasics * исследователи смогли всесторонне решить различные проблемы в области измерения гиперлинз и надповерхностных технологий, способствуя широкому применению этих революционных технологий в таких областях, как визуализация, лазерные системы и оптические вычисления.
Как измерить с помощью датчика phasics?
Phasics Сверхповерхностные измерения

В примере на рисунке 1 ниже измеряется простое фазовое смещение суперповерхности. Высокоточные датчики волнового фронта Phasics могут обнаруживать локальные фазовые дефекты, вызванные производственными ошибками, что может помочь в оценке и настройке производственных процессов для обеспечения качества производства сверхповерхностей.

Рисунок 1: Сверхповерхностная оптика, основанная на четырехволновом интерферометрии поперечного сдвига
Франция CNRS Crhea Labs, S. Khadir - arXiv: 2008, 11369v1
На рисунке 2 ниже показано, что для измерения гиперлинзы Pancharatnam - Berry (PB) используются два разных состояния круговой поляризации: правый и левый. Согласно конструкции, при изменении поляризованного состояния сверхлинза создает положительную или отрицательную линзу.

Рисунок 2: На левой стороне показана фазовая диаграмма кривизны волнового фронта, а справа - соответствующий профиль кривой. Промежуточная фазовая карта показывает остаточную погрешность волнового фронта после фильтрации кривизны волнового фронта.
Технология QWLSI от Phasics не подвержена поляризации, поэтому при переходе от правой круговой поляризации к левой круговой поляризации наши устройства все еще могут детально отображать волновой фронт. На рисунке 2 показаны изменения кривизны волнового фронта. Кроме того, остаточные погрешности волнового фронта могут быть выявлены путем фильтрации основной кривизны волнового фронта, которая отражает дефекты более высоких пространственных частот (см. диаграмму левой фазы в середине рисунка 2).


Рисунок 3: Сверхлинза PB, измеренная на заданной длине волны 544 нм, на верхней стороне - та же сверхлинза, измеренная на высоте 633 нм. После вычитания кривизны волнового фронта остаточная погрешность измерений на расчетной длине волны была ниже.
На рисунке 3 мы измерили одну и ту же PB - гиперлинзу на двух разных длинах волн: 544 нм (проектная длина волны) и 633 нм. Технология Phasics обладает свойствами самохроматизации и может измерять любую длину волны в диапазоне чувствительности сенсорной модели.
Измерения показали, что при использовании гиперлинзы на заданной длине волны возникает меньше ошибок в волновом фронте высокой пространственной частоты.

Рисунок 4: Измерение металлических линз в ПБ. Слева - изображение интенсивности и общая диаграмма волнового фронта, справа - другие оптические аберрации по кривизне фильтрующего волнового фронта (или изфокусу Зеника). Нижняя колонка показывает основную аберрацию Зеника низкого порядка. Функция точечной диффузии гиперлинзы (PSF) была сгенерирована на основе диаграммы интенсивности и диаграммы волнового фронта, и была рассчитана функция передачи модуляции (MTF) (изображение и диаграмма в правом нижнем углу).
На рисунке 4 мы измерили PB - металлическую линзу. Высокий динамический диапазон датчика волнового фронта SID4 - HR компании Phasics позволяет одновременно фиксировать кривизну основного волнового фронта и отображать требуемую оптическую аберрацию с помощью аберрационной фильтрации.
Образец показал рассеяние света на 45 градусов в качестве основной оптической аберрации Зеника. Используя диаграммы интенсивности и волнового фронта, технология Phasics может вычислять точечную диффузионную функцию гиперлинзы (PSF), двумерную оптическую передающую функцию (OTF) и модуляционную передающую функцию (MTF) в режиме реального времени.
Путем точного измерения волнового фронта и сравнения его с теорией проектирования для изготовления образцов, Phasics может помочь отобразить производственный процесс и обеспечить желаемые оптические функции. Кроме того, измерительные решения Phasics обеспечивают полную оптическую характеристику гиперлинз с помощью классической оптической аберрации (например, коэффициента Зеника), модуляционной передающей функции (MTF), точечной диффузионной функции (PSF) и общей диаграммы ошибок волнового фронта. Важно отметить, что эти измерения могут проводиться в режиме реального времени и могут быть выполнены только одним измерением.
Благодаря своей превосходной прочности и простоте интеграции технология Phasics является идеальным выбором для практического применения. Поскольку его внешний вид похож на научную камеру и нечувствителен к вибрации, технология Phasics позволяет проводить измерения на месте, что значительно ближе к производственной среде на суперповерхности и упрощает процесс измерения.
Для измерения и представления надповерхностных изображений мы рекомендуем две камеры с количественной фазовой визуализацией SID4 - SC8 и SID4 - HR от Phasics. Система фазового анализа волнового фронта Metalens Если у вас есть вопросы, пожалуйста, проконсультируйтесь.

SID4 - HR Количественная фазовая камера

Камера SID4 - SC8 с количественной фазовой визуализацией