Erstmalige Simulation eines neuartigen berührungslosen optischen Wellenfront-Messverfahrens mit hoher lateraler Auflösung

In diesem Beitrag wird von der erstmaligen Simulation eines neuartigen berührungslosen optischen Messverfahrens berichtet. Ähnlich wie ein Shack-Hartmann Sensor (SHS) misst es die Krümmung einer Wellenfront, im Gegensatz zu diesem jedoch ohne Mikrolinsenarray. Ohne die Einschränkungen des Mikrolinsenarrays kann mit jedem Pixel des Bildsensors eine Steigungsinformation gewonnen werden. Das Verfahren soll perspektivisch bei der Prüfung von asphärischen Optiken eingesetzt werden, um Oberflächenformabweichungen mit hohen Raumfrequenzen zu detektieren und um Steigungsfehler direkt zu bestimmen. In der Zemax-Simulation wird ein Prüfling mit kollimierten Licht beleuchtet. Das am Prüfling reflektierte Licht erzeugt mit einem 4f-Aufbau ein Abbild des Prüflings auf dem Sensor. In der Fourier-Ebene wird eine Blende in einem Raster verfahren und sequentiell in allen Rasterstellungen ein Bild aufgezeichnet. Mittels eines Python-Skripts wird aus den aufgezeichneten Bestrahlungsstärken in allen Raumfilter-Stellungen zu jedem Pixel die lokale Neigung der Wellenfront errechnet. Mit diesen Informationen kann auf die Form des Prüflings geschlossen werden.