WFS20-5C/M – WFS20高速波前传感器
Thorlabs 原厂品质 · Shack-Hartmann波前传感 · CMOS图像传感器传感器 · 300 – 1100 nm · 4.2 mm × 4.2 mm
WFS20-5C/M是一款基于Shack-Hartmann原理的高速波前传感器，专为高精度光学测量设计。采用高灵敏度CMOS传感器与精密铬掩膜微透镜阵列，实现300-1100nm宽光谱内的高精度波前探测。其出色的动态范围与高速帧率，结合USB 3.0接口，为自适应光学和激光分析提供卓越的实时波前重建能力。
产品概述
WFS20-5C/M高速波前传感器是专为复杂光学系统表征与实时校正而设计的高性能测量设备。该设备基于经典的Shack-Hartmann波前传感原理，通过微透镜阵列将入射波前分割为多个子孔径，并利用高帧率CMOS图像传感器精确探测每个子孔径焦点的位移，从而快速重建出完整的二维波前相位分布。
产品配备150 µm间距的铬掩膜微透镜阵列，提供超过1000个子孔径，确保极高的空间分辨率与波前测量精度。其4.2 mm × 4.2 mm的孔径尺寸与M4安装螺纹设计，便于灵活集成至各类光路系统中。凭借>100 λ的超大动态范围和USB 3.0高速数据传输，WFS20-5C/M能够轻松应对从静态像差分析到高频动态波前监测的多样化需求，是自适应光学、激光光束质量检测及精密光学元件评估的理想选择。
核心特性
- 基于Shack-Hartmann原理，实现高精度二维波前相位重建与实时分析
- 采用高灵敏度CMOS传感器，支持全孔径波前高速测量，满足动态监测需求
- 具备>100 λ的超大波前动态范围与< λ/100 RMS的卓越波前精度
- 配备150 µm间距铬掩膜微透镜阵列，提供>1000个子孔径的高空间分辨率
- 支持USB 3.0高速接口与外部触发输入，实现即插即用与精准同步控制
- 内置专业WaveFront分析软件，提供直观的波前显示、Zernike多项式拟合及像差分析功能
- 紧凑型设计搭配M4公制螺孔，易于集成至各类复杂光学系统与光路平台
技术规格
| 技术参数 | 规格值 |
|---|---|
| 传感器类型 | CMOS图像传感器 |
| 波前测量原理 | Shack-Hartmann波前传感法 |
| 波长范围 | 300 – 1100 nm |
| 微透镜阵列间距 | 150 µm |
| 微透镜类型 | 铬掩膜微透镜阵列 |
| 孔径尺寸 | 4.2 mm × 4.2 mm |
| 微透镜数量 | >1000个子孔径 |
| 波前精度 | < λ/100 RMS（典型值） |
| 波前动态范围 | > 100 λ |
| 最大帧率 | > 20 Hz（全孔径波前） |
| 接口类型 | USB 3.0 |
| 触发方式 | 外部触发输入 |
| 安装螺纹 | M4公制螺孔 |
| 配套软件 | WaveFront分析软件 |
| 工作温度 | 0°C – 45°C |
注：以上参数为典型值，具体以产品 datasheet 为准。
产品详细说明
Shack-Hartmann波前测量原理
WFS20-5C/M采用经典的Shack-Hartmann传感技术。入射波前经过微透镜阵列后，被分割成多个独立的子光束。理想平面波会在焦平面上形成规则排列的焦点阵列；而当存在波前像差时，各子光束的焦点会发生相应位移。CMOS传感器以高帧率捕捉这些焦点的二维位移分布，系统通过计算质心偏移量，精确反演出局部波前斜率，进而重建出完整的波前相位图。
微透镜阵列与硬件设计
本型号配备150 µm间距的铬掩膜微透镜阵列，有效抑制了子孔径间的串扰，提升了光能利用率与信噪比。超过1000个子孔径的设计确保了极高的空间分辨率，结合100 λ的宽动态范围，能够精准捕捉从微弱像差到严重畸变的各类波前特征。M4安装螺纹与紧凑的4.2 mm孔径设计，使其完美适配各类紧凑型光路。
波前重建算法与专业软件
设备通过USB 3.0接口与配套的WaveFront分析软件无缝连接。软件内置高效的波前重建算法，支持Zernike多项式拟合、Seidel像差分解及PSF计算。用户可实时查看波前3D形貌、等高线图及各类像差参数，外部触发功能更确保了与脉冲激光或动态光学元件的严格同步，为科研与工业检测提供强大的数据分析支撑。
应用领域
- 自适应光学系统中的实时波前探测与闭环校正
- 高功率及超快激光光束质量分析与聚焦光斑表征
- 精密光学元件（如透镜、反射镜）的面形与像差检测
- 眼科医疗中的角膜地形图测绘与人眼像差测量
- 天文望远镜主镜及次镜的波前校正与装调
- 半导体光刻机投影物镜的光学系统标定与检测
订货信息
本产品型号为 WFS20-5C/M，下单时请提供完整型号。
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常见问题 (FAQ)
Q1: Shack-Hartmann波前传感器的工作原理是什么？
A: Shack-Hartmann波前传感器由微透镜阵列（MLA）和图像传感器组成。入射波前被微透镜阵列分割成许多子孔径，每个子透镜将入射光聚焦成一个光斑在传感器上。通过测量每个光斑相对于参考位置的偏移量，可以计算出每个子孔径内的波前斜率，再通过波前重建算法恢复出完整的波前相位分布。这是一种非接触、高速、高精度的波前测量技术。
Q2: 不同微透镜阵列间距（150µm vs 300µm）有什么区别？
A: 微透镜间距决定了空间分辨率和动态范围的平衡。150µm间距的微透镜阵列提供更高的空间分辨率（更多子孔径），适合测量细节丰富、变化剧烈的波前，但波前动态范围较小。300µm间距的微透镜阵列子孔径更大，波前动态范围更大，可以测量更严重的像差，但空间分辨率较低。用户可以根据被测波前的特征选择合适的MLA配置。
Q3: WFS20、WFS31、WFS40系列有什么区别？
A: WFS20是高速系列，具有最高的测量帧率，适合动态波前测量和实时反馈应用。WFS31是大面积矩形孔径系列，拥有11.25mm×7.03mm的矩形有效孔径，适合测量椭圆或非对称光束。WFS40是方形孔径系列，拥有11.26mm×11.26mm的方形有效孔径，提供最大的测量面积和最多的子孔径数量，适合大口径圆形光束的高精度波前测量。
Q4: 产品的保修期是多久？
A: 本产品享受原厂标准保修服务，保修期为自收货之日起12个月。保修期内因产品质量问题导致的故障，我们提供免费维修或更换服务。人为损坏或非正常使用不在保修范围内。
免责声明
本产品信息仅供参考，实际产品参数、外观及包装以原厂出货为准。产品规格如有变更，恕不另行通知。
由于不同测量环境和设备的差异，产品性能数据可能存在一定偏差。购买前请仔细阅读产品说明书，如有疑问请联系客服确认。
本产品仅用于科研、工业等合法用途，不得用于任何违反国家法律法规的场合。
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