Optische Beugung Die rechner gestützte Bildgebung ist eine hochmoderne Bildgebung stech no logie, die die Phasen-und Quadrat intensität informationen eines Objekts durch Codieren und Decodieren der Lichtwellenfront rekonstruiert. Die optische Beugung berechnung beruht stark auf der genauen quantitativen Messung des einfallenden Licht feldes, insbesondere der Erfassung der Spot morphologie und der zeitlichen Fluktuation eigenschaften.
Schwankungen in der Intensität eines Lichtflecks tragen häufig Informationen wie die thermische Drift optischer Komponenten, simulierte atmos phä rische Störungen oder Lichtquellen geräusche. Daher ist die langfristige Zeitreihen erfassung der Graustufen werte des Lichtflecks mit hohem Signal-Rausch-Verhältnis eine Voraussetzung für die anschließende genaue Beugung modellierung und Bild rekonstruktion.
Ein opto elektronisches Forschungs institut verwendete die Gloria 4.2, eine wissenschaft liche QualitätSCMOS kameraVonEnthüllerMit 95% QE, 1,2 e-Auslese rauschen und 90dB hohem Dynamik bereich, quantitative Messungen von roten Laserlicht flecken in einer Dunkelkammer umgebung durch zuführen, um ihre Eignung für Szenarien mit schlechten Licht verhältnissen zu bewerten, die eine hohe Stabilität erfordern.
Ziel: quantitative Analyse der Intensität und Morphologie schwankungen eines roten Laser flecks im zeitlichen Bereich und Überprüfung der Abbildung stabilität der Gloria 4.2 sCMOS-Kamera unter schlechten und hoch empfindlichen Bedingungen.
Experimentelles Objekt: Beugung fleck, der durch Laser bestrahlung auf die CMOS-Ziel oberfläche ohne optisches Relais system gebildet wird.
Experimentelle Ausrüstung:Enthüller Gloria 4,2 sCMOS-Kamera in wissenschaft licher Qualität, Auflösung 2048 × 2048, 16-Bit-Modus mit hohem Dynamik bereich, Erfassungs rate 74 fps. Lichtquelle: ein kontinuierlicher roter Laser mit einer Wellenlänge von 635 nm.
Experimentelle Methode: Das von Photonen eingeführte Zeit rauschen wurde unterdrückt, indem die Belichtung szeit gesteuert und die Bildrate angemessen reduziert wurde. DieSCMOS kameraWurde verwendet, um mehrere Frames für die Analyse der zeitlichen Fluktuation zu erfassen, wobei die Grauwert schwankung als Schlüssel metrik zur Bewertung des Rausch-Rausch-Verhältnisses (SNR) der Kamera verwendet wurde.
Schwierigkeit: Schwache Licht intensität schwankungen werden leicht durch Sensor geräusche maskiert. Durch die Aktivierung des rausch armen Auslese modus und die Anpassung der Belichtung szeit an die Bildrate wird das Signal verbessert und das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert.
Strahl qualität:
Abbildung 1 zeigt ein Lichtfleck bild, das von der wissenschaft lichen Kamera Gloria 4.2 im hoch dynamischen Modus aufgenommen wurde. Es zeigt, dass der Lichtfleck eine klare Form, scharfe Kanten, keinen Abstrich, keine Sättigung hat und vollständige Informationen zur Licht intensität verteilung beibehält.
Abbildung 1
Zeitliche Graustufen stabilität:
Die Analyse des zeitlichen Graustufen histogramms (Abbildung 2) zeigt, dass das Punkts ignal eine quasi-Gaußsche Verteilung mit minimalen Schwankungen der Spot-Graustufen werte, stabiler Mittelwert-und Standard abweichung werte aufweist. und kein signifikanter periodischer Lärm. Dies zeigt, dass dieGloria 4.2 wissenschaft liche KameraVerfügt über eine hervorragende Signal-Rausch-Verhältnis-Leistung und erfüllt die Anforderungen für die quantitative Analyse schwacher Licht intensität schwankungen.
Abbildung 2
Die experimentellen Daten demonstrieren dieRevealer Gloria 4.2 sCMOS KameraFähigkeit, Graustufen schwankungen genau zu erfassen. Seine hohe QE, sein geringes Auslese rauschen und sein hoher Dynamik bereich ermöglichen die klare Visual isierung subtiler Änderungen der Spot morphologie während der Analyse der zeitlichen Fluktuation. Dies liefert qualitativ hochwertige Rohdaten für die nachfolgende numerische Verarbeitung und Licht feld rekonstruktion und legt den Grundstein für Anwendungen in komplexeren optischen Computer bildgebung systemen wie Wellenfront erfassung und kohärenter Beugung bildgebung.
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