博碩士論文 104226025 詳細資訊




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姓名 邱宣融(Hsuan-Jung Chiu)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 使用波前檢測於折射率及色散之量測應用
(Using Wavefront Sensor for The Application of Refractive Index and Dispersion)
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摘要(中) 在光學檢測領域中,大致可以分為兩種檢測方式,一為干涉儀系統,量測光程差(optical path difference)並分析干涉條紋的變形量,即可解析待測樣品之資訊;另一為波前檢測技術,如Shack-Hartmann波前感測系統(Shack-Hartmann wavefront sensor),將微透鏡陣列置於CCD前方使光源聚焦於CCD,不同於干涉儀是量測光程差,波前感測系統是量測波前斜率(wavefront slope),從微透鏡之焦長與光點偏移量即可得到波前斜率,藉由波前斜率與波前之關係式,重建出待測樣品之波前,進而分析待測樣品之品質等資訊。
Shack-Hartmann波前感測系統應用於視光學、像差量測、適應性光學等領域,本論文將利用像差與位移之量測,同時分析待測樣品之品質與折射率,並使用三種可見光波長652.5 nm、517.0 nm與447.8 nm,量測出三種折射率數值,即可使用Buchdahl之色散公式,推算在656.3 nm、587.6 nm及486.1 nm的折射率,並得到阿貝數(Abbe number)。實驗的待測樣品會用CodeV軟體進行模擬,並與Shack-Hartmann波前感測系統量測得到之成像位移與像差進行比較。
摘要(英) 在光學檢測領域中,大致可以分為兩種檢測方式,一為干涉儀系統,量測光程差(optical path difference)並分析干涉條紋的變形量,即可解析待測樣品之資訊;另一為波前檢測技術,如Shack-Hartmann波前感測系統(Shack-Hartmann wavefront sensor),將微透鏡陣列置於CCD前方使光源聚焦於CCD,不同於干涉儀是量測光程差,波前感測系統是量測波前斜率(wavefront slope),從微透鏡之焦長與光點偏移量即可得到波前斜率,藉由波前斜率與波前之關係式,重建出待測樣品之波前,進而分析待測樣品之品質等資訊。
Shack-Hartmann波前感測系統應用於視光學、像差量測、適應性光學等領域,本論文將利用像差與位移之量測,同時分析待測樣品之品質與折射率,並使用三種可見光波長652.5 nm、517.0 nm與447.8 nm,量測出三種折射率數值,即可使用Buchdahl之色散公式,推算在656.3 nm、587.6 nm及486.1 nm的折射率,並得到阿貝數(Abbe number)。實驗的待測樣品會用CodeV軟體進行模擬,並與Shack-Hartmann波前感測系統量測得到之成像位移與像差進行比較。
關鍵字(中) ★ 波前檢測
★ 折射率
★ 色散
關鍵字(英) ★ Wavefront sensor
★ Refractive index
★ Dispersion
論文目次 摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 ix
一、 緒論 1
1-1 研究背景 1
1-2 文獻回顧 1
1-3 研究動機 4
二、 原理 5
2-1 折射率 5
2-1-1 Abbe refractometer 5
2-1-2 色散公式 7
2-1-3 色度座標Chromatic coordinate 7
2-2 光學像差 8
2-2-1 波前像差 9
2-2-2 橫向像差 9
2-2-3 Seidel像差多項式 10
2-2-4 Zernike像差多項式 12
2-2-5 Zernike多項式與Seidel多項式之關係 15
2-3 平板玻璃之特性與其產生之像差 16
2-3-1 平板玻璃之成像位移 16
2-3-2 平板玻璃產生之像差 18
2-3-3 推算折射率與阿貝數 21
2-4 Shack-Hartmann wavefront sensor 24
2-4-1 量測原理 24
2-4-2 點定位 25
2-4-3 波前重建 26
2-4-4 點光源距離 27
三、實驗架構與模擬 29
3-1 實驗架構 29
3-1-1 雷射電路與帶尾纖雷射二極體之建置 31
3-1-2 Shack-Hartmann wavefront sensor架構 34
3-1-3 雷射光譜分析 35
3-2 實驗模擬 37
3-2-1 平板玻璃之CodeV模擬 37
3-2-2 液體之CodeV模擬 41
四、實驗結果與分析 45
4-1 平板玻璃 45
4-2 水 48
4-3 酒精 51
五、討論與結論 55
5-1 討論 55
5-2 結論 56
參考文獻 58
參考文獻 [1]P. Jain and J. Schwiegerling, ′′RGB Shack–Hartmann wavefront
sensor,′′ Journal of Modern Optics, vol. 55, p. 737-748, 2008.
[2]G. Y. Yoon, T. Jitsuno, M. Nakatsuka, and S. Nakai, ′′Shack
Hartmann wave-front measurement with a large F-number plastic microlens array,′′ Applied optics, vol. 35, p. 188-192, 1996.
[3]J. Ares, T. Mancebo, and S. Bara, ′′Position and displacement
sensing with Shack-Hartmann wave-front sensors,′′ Applied Optics, vol. 39, p. 1511-1520, 2000.
[4]V. Y. Zavalova and A. V. Kudryashov. ′′Shack-Hartmann wavefront
sensor for laser beam analyses′′. in International Symposium on Optical Science and Technology. 2002. SPIE.
[5]L. Seifert, H. J. Tiziani, and W. Osten, ′′Wavefront reconstruction
with the adaptive Shack–Hartmann sensor,′′ Optics Communications, vol. 245, p. 255-269, 2005.
[6]E. Abbe, ′′Neue Apparate zur Bestimmung des Brechungs- und
Zerstreuungs-vermögens fester und flüssiger körper′′, Mauke′s Verlag, 1874.
[7]B. P. Chandra and S. C. Bhaiya, ′′A simple, accurate alternative to
the minimum deviation method of determining the refractive index of liquids,′′ American Journal of Physics, vol. 51, p. 160-161, 1983.

[8]S. Nemoto, ′′Measurement of the refractive index of liquid using
laser beam displacement,′′ Applied Optics, vol. 31, p. 6690-6694, 1992.
[9]J. C. Bhattacharya, ′′Refractive index measurement,′′ Optics & Laser
Technology, vol. 19, p. 29-32, 1987.
[10]W. Sellmeier, ′′Theory of Anomalous Light Dispersion,′′ Ann. Phys.
Chem, vol. 143, p. 271, 1871.
[11]H. A. Buchdahl, ′′Optical aberration coefficients′′, Dover
Publications, p. 151-152, 1968.
[12]P. N. Robb and R. I. Mercado, ′′Calculation of refractive indices
using Buchdahl’s chromatic coordinate,′′ Applied Optics, vol. 22, p. 1198-1215, 1983.
[13]V. N. Mahajan, ′′Fundamentals of Geometrical Optics′′, SPIE
PRESS, 2014.
[14]J. C. Wyant and K. Creath, ′′Basic Wavefront Aberration Theory for
Optical Metrology′′, in Applied Optics and Optical Engineering, p. 40-43, 1992.
[15]Z. Jiang, S. Gong, and Y. Dai, ′′Monte-Carlo analysis of centroid
detected accuracy for wavefront sensor,′′ Optics & Laser Technology, vol. 37, p. 541-546, 2005.

[16]W. H. Southwell, ′′Wave-front estimation from wave-front slope
measurements,′′ Journal of the Optical Society of America, vol. 70, p. 998-1006, 1980.
指導教授 梁肇文 審核日期 2018-1-26
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