Gourt Home::Gourt :: Shack-Hartmann-Sensor
Der Shack-Hartmann-Sensor ist ein Wellenfrontsensor zur Vermessung einer optischen Wellenfront.
Aufbau
SHACK01.png Der Shack-Hartmann-Sensor besteht aus einem zweidimensionalen Linsenarray, in dessen Fokus-Ebene sich ein CMOS- oder CCD-Chip befindet. Der Hartmann-Test wurde im Jahr 1900 als Lochscheibentest von Johannes Hartmann entwickelt und von Shack verfeinert. Das Prinzip beruht auf der geometrisch-optischen Bestimmung lokaler Wellenfrontkrümmungen.
Funktion
Eine einfallende Wellenfront erzeugt auf dem Kamerachip ein charakteristisches Spotmuster. Jede Linse wird auf dem Chip einen Lichtpunkt erzeugen. Bei einer ebenen und senkrecht einfallenden Wellenfront stimmen die Abstände der Lichtpunkte untereinander mit denen der Linsen untereinander überein. Durch Analyse der lokalen Ablenkungen der Punkte von ihren Idealpositionen, können Aussagen über das lokale Steigungsverhalten der einfallenden Wellenfront getroffen werden. Die mathematische Beschreibung der Wellenfront kann z.B. mit Hilfe von Zernike-Polynomen erfolgen. Bei einer optischen Welle ist die direkte Messung der Phase nicht möglich. Der Shack-Hartmann-Sensor stellt ein Verfahren dar, diese Phaseninformation in eine messbare Intensitäts-Verteilung umzuwandeln.
Einsatzgebiet
In der Lasertechnik zur Charakterisierung der optischen Eigenschaften eines Laserstrahls. In der Astronomie zur Messung der Abweichung der Strahlenfront des Lichtes ferner Sterne auf dem Weg durch die Atmosphäre. Durch Adaptive Optiken können Teleskope entsprechend korrigiert werden.
Siehe auch
Technische Optik | Beobachtungsmethode der Astronomie | Laser
"Shack-Hartmann-Sensor"