Kalibrierung von Wellenfrontsensoren mit ebenen und sphärischen Wellenfronten

Wellenfrontsensoren, wie z. B. Shack-Hartmann-Sensoren (SHS) werden vielfältig eingesetzt, z. B. in der Interferometrie, der Opthalmologie oder bei adaptiven Optiken. Bedingt durch das nicht perfekte Mikrolinsenarray oder Ausrichtungsfehler zwischen Mikrolinsenarray und Bildsensor, müssen die SHS kalibriert werden. Zur Bestimmung der systematischen Sensorfehler werden sowohl ebene als auch sphärische Wellenfronten verwendet. Dabei werden ebene Wellenfronten durch Kollimatoren und sphärische Wellenfronten durch optische Fasern erzeugt. Für eine rückgeführte Kalibrierung der Wellenfrontsensoren müssen die verwendeten ebenen bzw. sphärischen Wellenfronten selbst rückgeführt sein, d. h. auch deren Abweichungen bzw. Unsicherheiten von der idealen Form müssen bekannt sein. An der PTB wurden zwei sub-Apertur-Stitching-Verfahren entwickelt, mit denen sowohl die verwendete optische Eingangswellenfront (d. h. eine nominell ebene oder sphärische Wellenfront) als auch der systematische Sensorfehler simultan bestimmt werden kann. Wir präsentieren diese Verfahren mit ihren Rückführungsketten sowie mögliche Weiterentwicklungen. Wir zeigen und diskutieren typische Messunsicherheitsbudgets.