Fig. 1. Tamices de Fibonacci de los primeros 20 anillos subyacentes. Crédito:SIOM
La medición del frente de onda tiene varias aplicaciones en amplificadores de alta potencia, sistema óptico adaptativo, y microscopía de fase. Entre los métodos para la medición de frente de onda de alta precisión, La imagen de difracción coherente (CDI) es una técnica que emplea algoritmos iterativos para reconstruir la información de fase y amplitud del objeto de prueba a partir de sus intensidades de difracción. Sin embargo, Requiere múltiples exposiciones de imágenes de intensidad a través de escaneo mecánico y eléctrico. Aunque algunos investigadores han utilizado una máscara de fase aleatoria para modular el frente de onda del rayo láser para capturar simultáneamente las imágenes requeridas, la configuración no se puede utilizar para radiografías.
Recientemente, Investigadores del Instituto de Óptica y Mecánica Fina de Shanghai de la Academia de Ciencias de China han propuesto un método de CDI de disparo único basado en los tamices Fibonacci multifocales. El trabajo relacionado fue publicado en Letras de física aplicada .
Trabajos anteriores mostraron que para CDI multiplanar la velocidad de iteración y la precisión reconstructiva mejorarían con el aumento de las mediciones de intensidad. Los tamices en escalera podrían producir focos limitados por difracción de matriz tridimensional. Se pudieron extraer más de 10 imágenes de intensidad de la medición de intensidad de una sola grabación.
En el experimento, los investigadores diseñaron una especie de tamiz de Fibonacci multifocal para capturar simultáneamente imágenes multiplanares en un solo plano de grabación. En este caso, Un detector registraría múltiples mapas de intensidad en una sola exposición. Luego, el frente de onda del objeto de prueba podría reconstruirse mediante un algoritmo de recuperación de fase.
Cuando el tamiz multifocal se ubicó en el plano del espectro de un sistema de imágenes, se pueden producir varios planos de imagen a la vez. Se midió con éxito un objeto de prueba fabricado en una placa de cromo para verificar la validez de la medición de frente de onda multiplanar de disparo único propuesta con un tamiz multifocal.
Fig. 2. Resultados experimentales. Crédito:SIOM
Este método no solo cumple con el requisito de robustez del sistema de medición y medición en tiempo real con las características de tiempo real, velocidad rápida y fácil operación en la medición del frente de onda, pero también aprovecha al máximo el producto de ancho de banda espacial del detector óptico optimizando el diseño óptico.
Es más, El tamiz de Fibonacci multifocal de solo amplitud permite su aplicación para imágenes de rayos X y detección de terahercios en el futuro.