Sistema embarcado para operação e alinhamento de sensor de frentes de onda do tipo quadricélula
| Autor: | Thiago de Oliveira Coura |
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| Přispěvatelé: | Davies William de Lima Monteiro, Frank Sill Torres, Marcos Antonio Severo Mendes, Julio Cezar David de Melo |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2011 |
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| Zdroj: | Repositório Institucional da UFMG Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) instacron:UFMG |
| Popis: | Este trabalho trata do desenvolvimento de um sistema para aquisição e transmissão de dados; e da operação de um sensor de frentes de onda do tipo Hartmann, usando um sensor de posição do tipo quadricélula passivo, por meio de um sistema microcontroladode baixo custo. A óptica adaptativa envolve técnicas para detecção e correção em tempo real de distorções de fase em feixes de luz. Essas aberrações podem ser proporcionadas por alterações do índice de refração no caminho óptico, turbulências atmosféricas ou imperfeições em componentes ópticos refrativos e reflexivos. Aplicações envolvem leitores e gravadores de CD/DVD, observação astronômica através de atmosfera turbulenta, cirurgias oculares com laser ou em aplicações industriais na inspeção de componentes de precisão. Sensores de frentes de onda que utilizam do método de Hartmann(-Shack) utilizam câmeras convencionais e exigem onerosas e sucessivas etapasde processamento para determinação das aberrações de fase. Contudo, os sensores de frentes de onda do tipo quadricélula (sensores quadrantes de posição) são sofisticações que ao substituir o uso convencional de câmeras desonera significativamente o esforço computacional, possibilitando maiores freqüências de operação. Como diferencial desse trabalho, valendo-se das vantagens do uso de quadricélulas, a reconstrução de frentes de onda para os primeiros cinco termos de Zernike são utilizadas em rotinas para alinhamento da máscara de Hartmann considerando cinco graus de liberdade. Issoé possível através de um abordagem otimizada do algoritmo de reconstrução e permite que todo o processo seja realizado no próprio sistema. This work deals with the development of a system for data acquisition and transmission; and the operation of a Hartmann wavefront sensor, using a position-sensitive device of the quad-cell type, with a low cost microcontrolled system. Adaptive optics involves techniques for real-time detection and correction of phase distortions in light beams. These aberrations can be proportional to modifications of the refraction index along the optical path due to atmospheric turbulence or imperfections in the refractive or reflective optical components. Applications involve CD/DVD readers and writers, astronomic observation through turbulent atmosphere, laser-based ophthalmic surgeries or in industrial applications in inspection of precision components. Wavefront sensorsthat use the Hartmann(-Shack) method employ conventional cameras and need successive and time consuming processing steps for the determination of phase aberration. However, wavefront sensors of the quad-cell type represent an improvement over conventionalcameras rendering the computational effort less intense, therefore leading to higher operational frequencies. A distinction of this work, considering the advantages of quad-cells, lies in the reconstruction of wavefronts for the first five Zernike terms targeting the alignment of the Hartmann mask under five degrees of freedom. This is possible by means of an optimized algorithmic approach to reconstruct the wavefrontthat allows the entire process to be performed in the system itself. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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