Shack – Hartmann dalga cephesi sensörü

Shack-Hartmann (veya Hartmann-Shack) dalga cephesi sensörü (SHWFS), bir görüntüleme sistemini karakterize etmek için kullanılan optik bir enstrümandır.^[1]^[2] Uyarlanabilir optik sistemlerinde yaygın olarak kullanılan bir dalga cephesi sensörüdür . Aynı odak uzaklığına sahip bir dizi mercekten oluşur. Her biri bir foton sensörüne (genellikle bir CCD dizisi, CMOS dizisi ^[3]) odaklanır. Sensör, mercek parçasının geometrik odak düzlemine yerleştirilip ^[4] ve düzgün bir şekilde aydınlatılırsa,^[5] o zaman dalga cephesinin mercek parçası boyunca yerel gradyanı, ağırlık merkezinin yer değiştirmesi ile orantılıdır. Sonuç olarak, herhangi bir faz sapması, bir dizi ayrık eğim ile yaklaşık olarak tahmin edilebilir. Dalga cephesini bir dizi mercekle örnekleyerek tüm bu yerel eğimler ölçülebilir ve tüm dalga cephesi yeniden oluşturulabilir.

Shack-Hartmann sensörleri astronomide teleskopları ölçmek için ve tıpta karmaşık kırılma hatalarının kornea tedavisinde gözleri karakterize etmek için kullanılır.^[6]^[7] Son zamanlarda Pamplona ve ark.^[8] kişinin göz merceği sapmalarını ölçmek için Shack-Hartmann sisteminin tersini geliştirdi ve patentini aldı.^[9] Shack-Hartmann sensörleri, sensör düzlemindeki nokta yer değiştirmesini kullanarak dalga cephesi hatasının lokalize eğimini ölçerken, Pamplona ve ark. sensör düzlemini, kullanıcının bir mercek dizisi aracılığıyla görüntülediği noktaları görüntüleyen yüksek çözünürlüklü bir görsel ekranla (örneğin bir cep telefonu ekranı) değiştirin. Kullanıcı daha sonra görüntülenen noktaları, noktalar hizalanana kadar manuel olarak kaydırır. Bu kaymanın büyüklüğü, eğrilik yarıçapı ve dolayısıyla odak dışılık ve küresel sapma nedeniyle oluşan hata gibi birinci dereceden parametreleri tahmin etmek için veri sağlar.

Kaynakça

^ Shack, R.V. (1971). "Production and use of a lenticular Hartmann screen". Journal of the Optical Society of America. Ramada Inn, Tucson, Arizona. 61 (5): 656. 3 Şubat 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Nisan 2024.
^ Hartmann, J. (1904). "Objektivuntersuchungen". Zeitschrift für Instrumentenkunde. Berlin: Verlag von Julius Springer. 24: 1-25, 33-47, 97-117.
^ T Nirmaier; G Pudasaini; J Bille (2003). "Very fast wave-front measurements at the human eye with a custom CMOS-based Hartmann-Shack sensor". Optics Express. OSA. 11 (21): 2704-2716. doi:10.1364/oe.11.002704. PMID 19471385. Tarih değerini gözden geçirin: |erişimtarihi= (yardım);
^ Akondi, Vyas; Dubra, Alfredo (August 2019). "Accounting for focal shift in the Shack–Hartmann wavefront sensor". Optics Letters. 44 (17): 4151-4154. doi:10.1364/OL.44.004151. PMC 7535119 $2. PMID 31465350.
^ Akondi, Vyas; Steven, Samuel; Dubra, Alfredo (August 2019). "Centroid error due to non-uniform lenslet illumination in the Shack–Hartmann wavefront sensor". Optics Letters. 44 (17): 4167-4170. doi:10.1364/OL.44.004167. PMC 7535117 $2. PMID 31465354.
^ E. Moreno-Barriuso; R. Navarro (2000). "Laser ray tracing versus Hartmann--Shack sensor for measuring optical aberrations in the human eye". JOSA A. Optical Society of America. 17 (6): 974-985. doi:10.1364/JOSAA.17.000974. PMID 10850467.
^ Thomas Kohnen; Douglas D. Koch (2006). Cataract and refractive surgery, Volume 2. Springer. s. 55. ISBN 978-3-540-30795-2.
^ Pamplona, Vitor F.; Mohan, Ankit; Oliveira, Manuel M.; Raskar, Ramesh (2010). "NETRA: Interactive Display for Estimating Refractive Errors and Focal Range" (PDF). ACM Transactions on Graphics. 29 (4). CiteSeerX dead $2 |citeseerx= değerini kontrol edin (yardım). doi:10.1145/1778765.1778814. 12 Ekim 2012 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
^ US patent 8783871, Pamplona, Vitor; Menezes de Oliveira, Manuel & Mohan, Ankit et al., "Near eye tool for refractive assessment", 2013-01-31 tarihinde yayımlandı, 2014-07-22 tarihinde verildi, assigned to Massachusetts Institute of Technology

Ayrıca bakınız

Optik Teleskop Elemanı (bu sensörü James Webb Uzay Teleskobu'nun geliştirilmesinde kullandı)

[:1-1] Shack, R.V. (1971). "Production and use of a lenticular Hartmann screen". Journal of the Optical Society of America. Ramada Inn, Tucson, Arizona. 61 (5): 656. 3 Şubat 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Nisan 2024.

[:0-2] Hartmann, J. (1904). "Objektivuntersuchungen". Zeitschrift für Instrumentenkunde. Berlin: Verlag von Julius Springer. 24: 1-25, 33-47, 97-117.

[3] T Nirmaier; G Pudasaini; J Bille (2003). "Very fast wave-front measurements at the human eye with a custom CMOS-based Hartmann-Shack sensor". Optics Express. OSA. 11 (21): 2704-2716. doi:10.1364/oe.11.002704. PMID 19471385. Tarih değerini gözden geçirin: |erişimtarihi= (yardım);

[4] Akondi, Vyas; Dubra, Alfredo (August 2019). "Accounting for focal shift in the Shack–Hartmann wavefront sensor". Optics Letters. 44 (17): 4151-4154. doi:10.1364/OL.44.004151. PMC 7535119 $2. PMID 31465350.

[5] Akondi, Vyas; Steven, Samuel; Dubra, Alfredo (August 2019). "Centroid error due to non-uniform lenslet illumination in the Shack–Hartmann wavefront sensor". Optics Letters. 44 (17): 4167-4170. doi:10.1364/OL.44.004167. PMC 7535117 $2. PMID 31465354.

[6] E. Moreno-Barriuso; R. Navarro (2000). "Laser ray tracing versus Hartmann--Shack sensor for measuring optical aberrations in the human eye". JOSA A. Optical Society of America. 17 (6): 974-985. doi:10.1364/JOSAA.17.000974. PMID 10850467.

[7] Thomas Kohnen; Douglas D. Koch (2006). Cataract and refractive surgery, Volume 2. Springer. s. 55. ISBN 978-3-540-30795-2.

[8] Pamplona, Vitor F.; Mohan, Ankit; Oliveira, Manuel M.; Raskar, Ramesh (2010). "NETRA: Interactive Display for Estimating Refractive Errors and Focal Range" (PDF). ACM Transactions on Graphics. 29 (4). CiteSeerX dead $2 |citeseerx= değerini kontrol edin (yardım). doi:10.1145/1778765.1778814. 12 Ekim 2012 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.

[patent_8783871-9] US patent 8783871, Pamplona, Vitor; Menezes de Oliveira, Manuel & Mohan, Ankit et al., "Near eye tool for refractive assessment", 2013-01-31 tarihinde yayımlandı, 2014-07-22 tarihinde verildi, assigned to Massachusetts Institute of Technology

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]