SHSLab

Der Shack-Hartmann Sensor SHSLab stellt eine physikalische Realisierung eines "Raytracers" dar. Dabei werden Strahlrichtungen durch ein Mikrolinsenfeld in ein Feld von Fokusspots umgewandelt. Aus deren Lage werden die Wellenaberrationen durch Integration gewonnen. SHSLab ist in mehreren Produktversionen erhältlich.

Durch ein spezielles Verfahren ist SHSLab in der Lage, auch extremst verkrümmte Wellenfronten zuverlässig zu detektieren. Damit erschließen sich völlig neue Wege in Forschung, Qualitätssicherung und bei der Entwicklung neuer Systeme.

Geringe Anforderungen an die Lichtquelle

Die Anforderungen an die Lichtquellen sind im Hinblick auf räumliche und zeitliche Kohärenz gering. So kann zum Beispiel auf stabilisierte bzw. schmalbandige Lichtquellen verzichtet werden.

Da aufgrund des Detektionsprinzips nur ein Kamerabild für die Messung von Wellenfronten benötigt wird, kann die Auswertung der Wellenfronten extrem schnell erfolgen. Außerdem wird zunächst keine Referenzwelle benötigt, weshalb der SHSLab mechanisch stabil und in Werkstattumgebung sehr gut einsetzbar ist. Durch Referenzierung kann die Genauigkeit von SHSLab noch zusätzlich deutlich gesteigert werden.

Ursprünglich wurde der Hartmann-Test für die Justage und Prüfung optischer Systeme eingesetzt. In den siebziger Jahren wurden für die Astronomie Kompensationsmethoden entwickelt, bei denen der Shack-Hartmann Sensor die Messung der Wellenfrontdeformationen übernimmt, die durch den Einfluss der Atmosphäre verursacht werden. Folglich ist es möglich, die Bildgüte in der Astronomie mittels adaptiver Spiegel aktiv zu verbessern.

Deformationen optischer Wellenfronten können auf unterschiedliche Weise hervorgerufen werden, sei es durch die Lichtquelle selbst oder durch Reflexion, Brechung oder Beugung an optischen Flächen oder Objekten. In der Messtechnik können somit optische Flächen, Komponenten oder Systeme charakterisiert werden. Unter geeigneten Voraussetzungen ist dies auch für technische Oberflächen möglich.

Die messtechnischen Eigenschaften von SHSLab unterscheiden sich von jenen der Interferometrie in vielen Punkten grundlegend. Aufgrund der Komplexität vieler Aufgabenstellungen muss daher meist im Detail analysiert werden, welches Verfahren bevorzugt werden sollte. So wird der SHSLab die Interferometrie zwar nicht ersetzen, aber die Möglichkeiten unserer Kunden in Forschung und Fertigung erweitern helfen.

Die Software des Komplettsystems SHSLab Basic enthält neben der Rekonstruktion der Wellenfront auch umfangreiche Funktionen für die Kalibrierung des Sensor-Kopfes und die Auswertung der Messdaten. Die Ergebnisse stehen externen Anwendungen (Textverarbeitung, Tabellenkalkulation etc.) in ansprechender Form sowohl grafisch als auch numerisch zur Verfügung.

Auf Kunden-Wunsch kann die Messsoftware durch Integration individueller Algorithmen an spezielle Applikationen angepasst werden. Auch Hilfestellungen bei der Entwicklung von aufgabenspezifischen Lösungen können gegeben werden.