Fig. 1. A estrutura óptica do telescópio bifocal Theon-Kepler. Crédito:SIOM
Recentemente, pesquisadores do Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai da Academia Chinesa de Ciências propuseram um novo tipo de estrutura de telescópio, um telescópio bifocal Theon-Kepler, para realizar interferometria de cisalhamento radial na configuração de caminho comum. Esta pesquisa foi publicada em Óptica Aplicada .
O telescópio Kepler foi inventado em 1611, e tem importantes aplicações em astronomia e óptica. Além da imagem no campo óptico, é uma das estruturas mais clássicas da interferometria de cisalhamento, que é amplamente usado na detecção de frente de onda, imagem, detecção de qualidade de elemento óptico, e óptica adaptativa porque é fácil de projetar em uma configuração de caminho comum, não requer ondas de referência padrão, e tem forte estabilidade de sistema.
Para interferometria de cisalhamento radial, o mais importante é dividir a luz incidente em dois feixes de tamanhos diferentes para obter o shearograma. O método mais amplamente utilizado é adotar uma estrutura em loop composta por um sistema de telescópio. Contudo, esta estrutura muitas vezes requer vários dispositivos ópticos, como espelhos, lentes e um divisor de feixe. Isso torna complicado e inconveniente o ajuste quando aplicado a diferentes sistemas ópticos.
Além disso, a dificuldade de processamento de lentes e espelho plano padrão de grande abertura torna-o inadequado para sistemas ópticos de grande abertura. Uma peneira Theon-ladder é uma lente difrativa somente de amplitude e pode ser facilmente fabricada em grande escala pela litografia atual.
Fig. 2. Experimentos de imagem do telescópio bifocal. Crédito:SIOM
No experimento, os pesquisadores escolheram LED como fonte de luz, e usou um método de superposição de múltiplos comprimentos de onda para substituir a gravação de múltiplas exposições do feixe monocromático girando um difusor.
Quando o objeto de teste foi colocado no plano focal longo frontal da primeira peneira Theon-ladder, as imagens biplanares foram produzidas, e as ampliações laterais de resposta foram -1,4142 e -0,7071, respectivamente. Nesse caso, a frente de onda incidente foi dividida em dois feixes de tamanhos diferentes pelo telescópio bifocal Theon-Kepler, e a interferência de cisalhamento radial resultou.
De acordo com os pesquisadores, embora a luz de fundo tenha afetado a gravação devido às lentes difrativas, a relação sinal-ruído do shearograma foi alta o suficiente para reconstruir a frente de onda de teste. Os resultados da simulação, consistindo em uma frente de onda de teste e uma função de picos, mostraram que a imagem reconstruída de alta precisão pode ser realizada a partir de um quadro do shearograma.
A configuração proposta não é apenas um caminho comum, mas também tem a funcionalidade da interferometria de cisalhamento radial cíclico.
