[实用新型]波前传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于光学系统技术领域，尤其涉及波前传感器。

背景技术

夏克-哈特曼波前传感器是一种光学动态波前检测仪器。夏克-哈特曼波前传感器采用孔径分割元件和聚焦元件将入射波前分割为子孔径，再将其聚焦于CCD探测器光敏靶面，形成光斑阵列，通过计算机对CCD探测器接收的光斑信号进行处理，获得入射波前的波面误差信号。

现有的夏克-哈特曼波前传感器采用微透镜阵列与CCD探测器通过机械结构耦合在一起构成，但这种夏克-哈特曼波前传感器的空间分辨率由微透镜阵列的子孔径数确定，其缺陷在于：当夏克-哈特曼的结构参数一旦确定，其空间分辨率、测量精度、动态范围也随之确定，不能根据测量的需要进行调整。

而在光学测量应用中，光学元件的面形误差的幅值较大，需要夏克-哈特曼有较大的测量动态范围；而光学元件的中、高频像差幅值较小，测量动态范围要求较小，现有的夏克-哈特曼测量系统无法根据测量对象的变化调整动态范围。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种波前传感器，旨在解决现有的光学测量系统无法根据测量对象的变化调整动态范围的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，波前传感器，包括微透镜阵列结构、图像传感器和电源电路，所述微透镜阵列结构与所述图像传感器相对设置，所述微透镜阵列结构与所述电源电路连接，所述微透镜阵列结构包括依次相对设置的第一电极、第二电极以及第三电极，所述第一电极与所述第二电极之间设有绝缘层，所述第二电极与所述第三电极之间设有液晶层，当所述第一电极、所述第三电极与所述电源电路连接，所述电源电路提供第一驱动电压，当所述第二电极、所述第三电极与所述电源电路连接，所述电源电路提供第二驱动电压，所述第一驱动电压不同于所述第二驱动电压。

进一步地，所述第一电极上设有阵列排布的第一圆孔，所述第二电极上设有阵列排布的第二圆孔，所述第一圆孔的孔径大于所述第二圆孔的孔径。

优选地，所述第一圆孔的孔径为a，所述第二圆孔的孔径为b，且a＝2b。

优选地，所述第三电极为面电极。

进一步地，所述微透镜阵列结构还包括相对设置的第一基板与第二基板，所述第一电极设置于所述第一基板上，所述第三电极设置于所述第二基板上，所述第二基板与所述图像传感器之间的距离为所述微透镜阵列结构的焦距f。

进一步地，所述第一电极、所述第三电极分别与所述电源电路连接，所述微透镜阵列结构形成的透镜直径为d₁，所述第二电极、所述第三电极分别与所述电源电路连接，所述微透镜阵列结构形成的透镜直径为d₂，其中d₁＞d₂。

具体地，所述图像传感器的像素尺寸为δ，当所述透镜直径为d₁，所述图像传感器检测到的波前最小倾角为波前最大倾角为当所述透镜直径为d₂，所述图像传感器检测到的波前最小倾角为波前最大倾角为其中

进一步地，所述电源电路包括电压切换子电路，所述电压切换子电路用于将所述第一驱动电压切换为所述第二驱动电压，或将所述第二驱动电压切换为所述第一驱动电压。

优选地，所述第一电极、所述第二电极以及所述第三电极均为透明ITO电极。

优选地，所述绝缘层的厚度为h，且50mm≤h≤100mm。

本实用新型实施例提供的波前传感器，在测量过程中，无需移动微透镜阵列结构或图像传感器，微透镜阵列结构与图像传感器之间的距离保持不变，提升测量精度，同时，电源电路根据测量需要，实时调整驱动电压，改变波前传感器的动态范围。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的波前传感器示意图；

图2是本实用新型实施例提供的微透镜阵列结构示意图；

图3是本实用新型提供的微透镜阵列结构平面示意图；

图4是本实用新型提供的微透镜阵列结构加电示意图；

图5是本实用新型提供的微透镜阵列结构加电另一示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。