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シャックハルトマン波面センサ


  • CMOS-Based Sensors Capable of up to 1120 fps
  • Sensitivities up to λ/200
  • 300 - 1100 nm or 400 - 900 nm Wavelength Range
  • Kits Available with Interchangeable Microlens Arrays

WFS20-5C

High-Speed WFS
with 150 µm Pitch MLA

Application Idea

A WFS20-5C Mounted
on the KM100WFS
Kinematic Mount

WFS40-7AR

Large-Area WFS
with 150 µm Pitch MLA

WFS30-14AR

General-Purpose WFS
with 300 µm Pitch MLA

Related Items


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Shack-Hartmann Wavefront Sensor Selection Guidea
Item # Prefix
(Sensor Head)
TypeMax SpeedbSensor SizeWavefront
Accuracyb
Wavefront
Sensitivityb
WFS30General PurposeUp to 64 fps11.34 mm x 7.13 mmUp to λ/60Up to λ/200
WFS40 Large ApertureUp to 86 fps11.26 mm x 11.26 mmUp to λ/40Up to λ/120
WFS20High SpeedUp to 1120 fps7.20 mm x 5.40 mmUp to λ/60Up to λ/200
Item # Suffix
(MLA)c
Mask or CoatingWavelengthLenslet PitchLenslet SizeReflectivity
-5CChrome Mask300 - 1100 nm150 µmØ146 µm<25%
-7ARAR Coating400 - 900 nm150 µmØ146 µm<1%
-14ARAR Coating400 - 900 nm300 µm295 x 295 µm<1%
  • 詳細については、「仕様」のタブをご参照ください。 
  • マイクロレンズアレイ、動作モード、検出部サイズに依存
  • 追加のマイクロレンズアレイで、波面センサのアップグレードをご希望の場合には当社までご連絡ください。なお、-14ARのマイクロレンズが下記のキットには付属しており、また対応した校正が実施済みです。

特長

  • 小型のセンサーヘッドは3種類ご用意
    • 標準センサ
    • 11.26 mm x 11.26 mmの大開口センサ
    • 最高フレームレート1120 fpsの高速センサ
  • フォトリソグラフィ加工の高品質マイクロレンズアレイが付属 
    • 磁性ホルダにマウントされており、ホルダごと交換可能
    • センサーヘッドに対して個別校正済み
  • キットには、2種類のマイクロレンズアレイが付属
  • 波面ならびに強度の分布をリアルタイムで測定
  • CWまたはパルス光源用
  • USB接続でPC操作
  • TCP/IPを介した生データの読み出し
  • フレキシブルなソフトウェアオプション
    • GUIソフトウェア
    • IC言語コンパイラ用ドライバーパッケージ
    • LabWindows™/CVI
    • LabVIEW™
    • ライブデータ読み出し用DataSocket 
    • .Net
  • 波面センサ用キネマティックマウントも別途ご用意(下記参照) 

動作原理

Distorted Wavefront
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マイクロレンズアレイにより、ゆがんだ波面が集束される様を示す概略図


シャックハルトマンセンサは、小さなレンズを配列したマイクロレンズアレイと1個のカメラで構成されています。波面がレンズアレイに入射するとカメラ上にスポットが形成されます。各スポットの強度および位置を分析することで、レーザ光源の波面を動的に測定したり、光学部品によって生じる波面収差の特性を明らかにしたりすることができます。 シャックハルトマン波面センサの原理の詳細は、「SHチュートリアル」タブをご覧ください。

当社の高速シャックハルトマン波面センサは、光ビームの波面形状や強度分布を正確に測定します。波面センサにはCMOSベースのセンサーヘッドとマイクロレンズアレイで構成されており、保管に便利なキャリングケースに納められています。波面センサの性能はセンサーヘッドとマイクロレンズアレイの組み合わせにより決まります。 上の表のとおり、当社では標準タイプ、大開口タイプ、高速タイプの3種類のセンサーヘッドをご用意しております。同様に、レンズピッチ、焦点距離、対応可能な破面のダイナミックレンジが異なるマイクロレンズアレイをご用途向けの確度に適した3種類でご用意しております。

こちらの波面センサの型番は、センサーヘッドの種類(WFS30、WFS40、WFS20)で始まり、末尾にはマイクロレンズの種類(-5C、-7A、-14AR)、あるいはキットの種類(-K1または-K2)となっています。キットにはセンサーヘッドが1つとマイクロレンズアレイが2種類入っています。「仕様」ならびに「セレクションガイド」タブでは波面センサのオプションの詳細がご覧いただけます。波面センサ用のトリガーケーブル(下記参照)は、TTLのトリガ信号を使用時にご利用いただけます(別売り)。「発送リスト」のタブでは各製品に含まれる部品のリストがご覧いただけます。

センサーヘッド 
標準(WFS30で始まる型番)ならびに大開口センサ(WFS40で始まる型番)は、トリガ入力ポートと、PC接続用のUSB 3.0ポートが付いています。PCのUSB 2.0ポートを使用した場合、動作が遅くなります。 WFS20から始まる型番の高速センサーヘッドは、トリガ入力ポートと、PC接続用のUSB 2.0ポートの付いたコントロールボックスが付属しています。センサを高速モードで使用する時には、ボックスがカメラ画像を分析し、PCには全画像ではなくスポット位置のみを送信します。これによりUSB 2.0ポートを介して送るデータ量を小さくすることができるので、高速センサは1,000 fps以上の速度で測定が可能です。

マイクロレンズアレイ
当社の波面センサに付属するマイクロレンズアレイのレンズピッチは150 µmまたは300 µmで、クロムマスクまたはARコーティング付きです。また交換を容易にする磁性ホルダ(特許取得済みUS Patent No. 8,289,504)に恒久的に取り付けられています。磁性ホルダは、センサーヘッドに取り付けられる度に正確なアライメントが得られるようマイクロレンズを配置します。キットまたは追加でマイクロレンズアレイをご注文の場合、マイクロレンズアレイの交換が簡単に行える交換ツールが付属します。追加でマイクロレンズをご希望の場合、またはセンサーヘッドとマイクロレンズを異なる組み合わせでご使用になりたい場合には当社までご連絡ください。センサーヘッドはご使用になるマイクロレンズアレイに応じて校正する必要がありますので、追加のマイクロレンズアレイ用にセンサーヘッドをアップグレードするには、当社にご連絡いただき、波面センサをお送りください。

AO Kit Setup
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上の補償光学(AO)キット内には波面センサも付属しています。
Interchanging Microlens Arrays
キット内に付属するマイクロレンズアレイの交換用ピックアップツール

ソフトウェア
付属のソフトウェアパッケージでは、使いやすいグラフィカルインターフェイス(GUI)によってカメラ設定、校正、分析ならびに表示のオプションを選択することができます。カスタム仕様のシステム制御やデータ収集ソフトウェアの構築のため、C言語コンパイラ、LabVIEW™、LabWindows/CVI™、.Net、ならびにDataSocketサーバーのサポートをするドライバも付属しています。付属のソフトウェアの詳細や最新版のダウンロードについては「ソフトウェア」タブをご覧ください。

補償光学(AO)キット
さらに、補償光学を研究の分野で使用していただけるように、当社では補償光学(AO)キットをご提供しております。キットには補償光学システムで使用される3つの主要部(可変形状ミラー、シャックハルトマン波面センサ、リアルタイム制御ソフトウェア)がセットとなっております。当社ではピエゾ素子型可変形状ミラーとともに、Boston Micro-Machines社製のMEMS型可変形状ミラーもご用意しております。また、キットには(左の写真で示している通り)、光源、全てのコリメート・イメージング用光学素子、ならびに必要な取付用部品が付属します(ブレッドボードは付属しておりません)。キットは、コスト面や使い易さを追求し、短時間で組立てて研究に組み込めるよう設計されました。

Item # PrefixWFS30, WFS40, and WFS20
Item # Suffix-5C(/M)-7AR(/M)-14AR(/M)-K1(/M)-K2(/M)
Included Microlens Array(s)
150 µm Lenslet Pitch,
Chrome Mask, 300 - 1100 nm
Yes!--Yes!-
150 µm Lenslet Pitch,
ARa Coating, 400 - 900 nm
 - Yes!-- Yes!
300 µm Lenslet Pitch,
ARa Coating, 400 - 900 nm
 - - Yes!Yes! Yes!
  • Anti-Reflection

当社の波面センサ(WFS)は、CMOSカメラとマイクロレンズアレイ(MLA)を組み合わせた構成です。波面センサの性能は、主にセンサーヘッドとマイクロレンズアレイの選択によって決まります。波面センサは1つまたは2つのマイクロレンズアレイ付き 新製品あるいは既存製品の波面センサは、最大3種類のマイクロレンズアレイがお使いいただけるようにアップグレードが可能です。詳しくは、当社までお問い合わせください。

こちらの波面センサの型番は、センサーヘッドの種類(WFS30、WFS40、WFS20)で始まり、末尾にはマイクロレンズの種類(-5C、-7A、-14AR)、あるいはキットの種類(-K1または-K2)となっています。キットの仕様書は別途ご提供しておりません。センサーヘッドとマイクロレンズアレイの組み合わせで決まる仕様は、該当する型番で特定できます。

波面センサ毎の仕様は下のリンクをクリックしてください。



標準波面センサ(WFS30から始まる型番) 

Software Selectable Camera Resolution Optionsa
Camera Resolution (Pixels)Active Area
(mm)
Microlens
Spots
Spot
Count
Frame Rate
(fps)c
Normal
Mode
sub2
Modeb
Normal
Mode
sub2
Modeb
WFS30-5C, WFS30-7AR
1936 x 1216968 x 60811.34 x 7.1373 x 45 32858.013
1216 x 1216608 x 6087.13 x 7.1345 x 4520251014
1024 x 1024512 x 5126.00 x 6.0039 x 3915211224
768 x 768384 x 3844.50 x 4.5029 x 298412132
512 x 512256 x 2563.00 x 3.0019 x 193613146
360 x 360360 x 3602.11 x 2.1113 x 131696464
WFS30-14AR
1936 x 1216968 x 60811.34 x 7.1335 x 217358.020
1216 x 1216608 x 6087.13 x 7.1321 x 214411320
1024 x 1024512 x 5126.00 x 6.0019 x 193611624
768 x 768384 x 3844.50 x 4.5013 x 131692132
512 x 512256 x 2563.00 x 3.009 x 9814746
360 x 360360 x 3602.11 x 2.115 x 5256464
  • 選択したカメラの解像度と動作モードにより波面センサの分解能(算出されたマイクロレンズのスポット数)とフレームレートが決定します。 
  • sub2モード時、測定速度を上げるためにサブサンプリングが行われます。サブサンプリングは4ピクセルのブロック(2 x 2)内の一つのピクセルを解析します。
  • 画像ディスプレイ接続なしの場合の典型的な速度。PCハードウェアに依存します。また、4次のゼルニケ多項式にフィットし、露光時間を最小とすることを前提にしています。
Item #aWFS30-5CWFS30-7ARWFS30-14AR
Microlens Arrays
Wavelength Range300 nm - 1100 nm400 nm - 900 nm
Free Aperture11.5 mm x 7.5 mm
Mask or CoatingChrome MaskAnti-Reflection Coating
Reflectivity<25%<1%
Lenslet Pitch150 µm300 µm
Lenslet Grid TypeSquare Grid
Lens ShapebRound, Plano-Convex SphericalSquare, Plano-Convex Parabolic
Lens SizeØ146 µm295 µm x 295 µm
Fill Factor (Approximate)c74.5%100%
Number of Active Lenslets73 x 45 (Max),
Software-Selectable Options 
35 x 21 (Max),
Software-Selectable Options
Effective Focal Length
(Typical, When Mounted in WFS)
4.1 mm5.2 mm14.6 mm
Nominal Focal Length5.6 mm14.2 mm
Array Size12 mm x 12 mm x 1.2 mm
Substrate MaterialFused Silica (Quartz)
Camera
Sensor TypeCMOS
Resolution1936 x 1216 Pixels (Max), Software-Selectable Options
Sensor Size, Max11.34 mm x 7.13 mm
Pixel Size5.83 µm x 5.83 µm
ShutterGlobald
Exposure Range33 µs - 998 ms
Image Digitization8 Bit
Wavefront Measurement
Accuracy (at 633 nm)eλ/25 rmsλ/40 rmsλ/60 rms
Sensitivity (at 633 nm)fλ/80 rmsλ/120 rmsλ/200 rms
Dynamic Range (at 633 nm)g>500λ>500λ>250λ
Local Curvatureh>7.4 mm>10.0 mm>40.0 mm
  • キットWFS30-K1/Mは、取り付けたマイクロレンズアレイにより、WFS30-5C/Mまたは WFS30-14AR/Mとして動作します。同様に、キットWFS30-K2/Mは、WFS30-7AR/MまたはWFS30-14AR/Mとして動作します。
  • 凸面がカメラ方向に向いています。
  • Fill Factorとは、ディテクタ上の入射光の比率に関する評価基準です。WFS30-5C/MとWFS30-7AR/Mでは、円形レンズが正方格子上に配置されているためFill Factorは100%には達しません。 
  • グローバルシャッタは同時にセンサ全体を露光します。
  • 内部基準を利用した絶対確度。既知の曲率半径を有する球面波面での測定。サブサンプリングモード(sub2モード)においては無効です。
  • 基準波面(ユーザ校正)に対する典型的な相対確度。Normalモードにおける基準波面と測定値は、10フレームの平均値。 
  • 波面センサ開口部全体
  • マイクロレンズ(一つ)の開口部における波面曲率の半径
General Specifications
External Trigger Input Specifications
Trigger SlopeSoftware Selectable:
Low-High or High-Low
Safe Static Input Voltage Range0 to 30 VDC
Low Level0.0 V to 2.0 V
High Level5.0 V to 24 V
Input Current (Max)≤10 mA
Pulse Width (Min)100 µs
Slew Rate (Min)35 V/ms
Housing Dimensions and Threads
Optical Input ThreadInternal C-Mount
Dimensions (H x W x D)35.4 mm x 29.0 mm x 48.3 mm
(1.39" x 1.14" x 1.90")
External Power SupplyMax 2.4 W, via USB 3.0a
Operating Temperature5 to 35 °C (Non-Condensing)
Storage Temperature-20 to 60 °C
Warm-Up Time for Rated Accuracy15 Minutes
Post MountingbOne 8-32 (M4) Tap,
One 1/4"-20 (M6) Tap
Cage Mounting-
Included Thread AdapterSM1A9: External C-Mount to
Internal SM1 (1.035"-40)
  • USB 2.0を介した動作も実施可能ですが、速度、露光範囲、消費電力は小さくなります。
  • これらのネジ穴が付いたアダプターベースプレートは取り外し可能です。

全ての技術データは、温度23±5°C、相対湿度45±15%(結露なし)の条件下で有効です。



大開口波面センサ(WFS40から始まる型番)

Software Selectable Camera Resolution Optionsa
Camera Resolution (Pixels)Active Area
(mm)
Microlens
Spots
Spot
Count
Frame Rate
(fps)c
Normal
Mode
sub2 ModebNormal
Mode
sub2 Modeb
WFS40-5C, WFS40-7AR
2048 x 20481024 x 102411.26 x 11.2673 x 7353294.011
1536 x 1536768 x 7688.45 x 8.4555 x 5530258.019
1024 x 1024512 x 5125.63 x 5.6335 x 3512251737
768 x 768384 x 3844.22 x 4.2227 x 277292655
512 x 512256 x 2562.82 x 2.8217 x 172894889
360 x 360360 x 3601.98 x 1.9811 x 111217598
WFS40-14AR
2048 x 20481024 x 102411.26 x 11.2635 x 3512255.516
1536 x 1536768 x 7688.45 x 8.4527 x 277299.527
1024 x 1024512 x 5125.63 x 5.6317 x 172891950
768 x 768384 x 3844.22 x 4.2213 x 131693072
512 x 512256 x 2562.82 x 2.827 x 7495798
360 x 360360 x 3601.98 x 1.985 x 5258698
  • 選択したカメラの解像度と動作モードにより波面センサの分解能(算出されたマイクロレンズのスポット数)とフレームレートが決定します。
  • sub2モード時、測定速度を上げるためにサブサンプリングが行われます。サブサンプリングは4ピクセルのブロック(2 x 2)内の一つのピクセルを解析します。
  • 画像ディスプレイ接続なしの場合の典型的な速度。PCハードウェアに依存します。また、4次のゼルニケ多項式にフィットし、露光時間を最小とすることを前提にしています。
Item #aWFS40-5CWFS40-7ARWFS40-14AR
Microlens Arrays
Wavelength Range300 nm - 1100 nm400 nm - 900 nm
Free Aperture11.5 mm x 11.5 mm
Mask or CoatingChrome MaskAnti-Reflection Coating
Reflectivity<25%<1%
Lenslet Pitch150 µm300 µm
Lenslet Grid TypeSquare Grid
Lens ShapebRound, Plano-Convex SphericalSquare, Plano-Convex Parabolic
Lens SizeØ146 µm295 µm x 295 µm
Fill Factor (Approximate)c74.5%100%
Number of Active Lenslets73 x 73 (Max),
Software-Selectable Options
35 x 35 (Max),
Software-Selectable Options
Effective Focal Length
(Typical, When Mounted in WFS)
4.1 mm5.2 mm14.6 mm
Nominal Focal Length5.6 mm14.2 mm
Array Size12 mm x 12 mm x 1.2 mm
Substrate MaterialFused Silica (Quartz)
Camera
Sensor TypeCMOS
Resolution2048 x 2048 Pixels (Max), Software-Selectable Options
Sensor Size, Max11.26 mm x 11.26 mm
Pixel Size5.5 µm x 5.5 µm
ShutterGlobald
Exposure Range77 µs - 499 ms
Image Digitization8 Bit
Wavefront Measurement
Accuracy (at 633 nm)eλ/25 rmsλ/30 rmsλ/40 rms
Sensitivity (at 633 nm)fλ/80 rmsλ/100 rmsλ/120 rms
Dynamic Range (at 633 nm)g>500λ>500λ>250λ
Local Curvatureh>7.4 mm>10.0 mm>40.0 mm
  • キットWFS40-K1/Mは、取り付けたマイクロレンズアレイによってWFS40-5C/Mまたは WFS40-14AR/Mとして動作します。同様に、キットWFS40-K2/Mは、WFS40-7AR/MまたはWFS40-14AR/Mとして動作します。
  • 凸面がカメラ方向に向いています。
  • Fill Factorとは、ディテクタ上の入射光の比率に関する評価基準です。WFS40-5C/MとWFS40-7AR/Mでは、円形レンズが正方格子上に配置されているためFill Factorは100%には達しません。 
  • グローバルシャッタは同時にセンサ全体を露光します。
  • 内部基準を利用した絶対確度。既知の曲率半径を有する球面波面で測定。 内部基準を利用した絶対確度。既知の曲率半径を有する球面波面での測定。サブサンプリングモード(sub2モード)においては無効です。
  • 基準波面(ユーザ校正)に対する典型的な相対確度。Normalモードにおける基準波面と測定値は、10フレームの平均値。
  • 波面センサ開口部全体
  • マイクロレンズ(一つ)の開口部における波面曲率の半径
General Specifications
External Trigger Input Specifications
Trigger SlopeSoftware Selectable:
Low-High or High-Low
Safe Static Input Voltage Range0 to 30 VDC
Low Level0.0 V to 2.0 V
High Level5.0 V to 24 V
Input Current (Max)≤10 mA
Pulse Width (Min)100 µs
Slew Rate (Min)35 V/ms
Housing Dimensions and Threads
Optical Input ThreadInternal C-Mount
Dimensions (H x W x D)35.4 mm x 29.0 mm x 48.3 mm
(1.39" x 1.14" x 1.90")
External Power SupplyMax 2.9 W, via USB 3.0a
Operating Temperature5 to 35 °C (Non-Condensing)
Storage Temperature-20 to 60 °C
Warm-Up Time for Rated Accuracy15 Minutes
Post MountingbOne 8-32 (M4) Tap,
One 1/4"-20 (M6) Tap
Cage Mounting-
Included Thread AdapterSM1A9: External C-Mount to
Internal SM1 (1.035"-40)
  • USB 2.0を介した動作も実施可能ですが、速度、露光範囲、消費電力は小さくなります。
  • これらのネジ穴が付いたアダプターベースプレートは取り外し可能です。

全ての技術データは、温度23±5°C、相対湿度45±15%(結露なし)の条件下で有効です。



高速波面センサ(WFS20から始まる型番) 

Software Selectable Camera Resolution Optionsa
Camera Resolution
(Pixels)
Active Area
(mm)
Microlens
Spots
Spot
Count
Frame Rate (fps)b
Normal
Mode
Normal Mode,
2X Binningc
High-Speed
Mode
WFS20-5C and WFS20-7AR
1440 x 10807.20 x 5.40 47 x 3516452358 150
1080 x 10805.40 x 5.4035 x 3512252969 166
768 x 7683.84 x 3.8423 x 2352950144350
512 x 5122.56 x 2.5615 x 1522579320710
360 x 3601.80 x 1.8011 x 11121116630880
WFS20-14AR
1440 x 10807.20 x 5.4023 x 173912892183
1080 x 10805.40 x 5.4017 x 1728933123226
768 x 7683.84 x 3.8411 x 1112150258394
512 x 5122.56 x 2.567 x 74979450725
360 x 3601.80 x 1.805 x 5251166481120
  • 選択したカメラの解像度と動作モードにより波面センサの分解能(算出されたマイクロレンズのスポット数)とフレームレートが決定します。 
  • 画像ディスプレイ接続なしの場合の典型的な速度。PCハードウェアに依存します。また、4次のゼルニケ多項式にフィットし、露光時間を最小とすることを前提にしています。
  • 2XビニングのNormalモード時、2 x 2ピクセルで平均化されます。 
Item #aWFS20-5CWFS20-7ARWFS20-14AR
Microlens Arrays
Wavelength Range300 nm - 1100 nm400 nm - 900 nm
Free ApertureØ9 mm
Mask or CoatingChrome MaskAnti-Reflection Coating
Reflectivity<25%<1%
Lenslet Pitch150 µm300 µm
Lenslet Grid TypeSquare Grid
Lens ShapebRound, Plano-Convex SphericalSquare, Plano-Convex Parabolic
Lens SizeØ146 µm295 µm x 295 µm
Fill Factor (Approximate)c74.5%100%
Number of Active Lenslets47 x 35 (Max),
Software-Selectable Options
23 x 17 (Max),
Software-Selectable Options
Effective Focal Length
(Typical, 
When Mounted in WFS)
4.1 mm5.2 mm14.6 mm
Nominal Focal Length5.6 mm14.2 mm
Array Size10 mm x 10 mm x 1.2 mm
Substrate MaterialFused Silica (Quartz)
Camera
Sensor TypeCMOS
Resolution1440 x 1080 Pixels (Max), Software-Selectable Options
Sensor Size, Max7.20 mm x 5.40 mm
Pixel Size5.0 µm x 5.0 µm
ShutterGlobald
Exposure Range4 µs - 83.3 ms
Image Digitization8 Bit
Wavefront Measurement
Accuracy (at 633 nm)eλ/30 rmsλ/60 rms
Sensitivity (at 633 nm)fλ/100 rmsλ/200 rms
Dynamic Range (at 633 nm)g>100λ>50λ
Slope (Max)h±1.0°±0.8°±0.5°
Local Curvaturei>7.4 mm>10.0 mm>40.0 mm
  • キットWFS20-K1/Mは、取り付けたマイクロレンズアレイによってWFS20-5C/MまたはWFS20-14AR/Mとして動作します。同様にキットWFS20-K2/Mは、WFS20-7AR/MまたはWFS20-14AR/Mとして動作します。
  • 凸面がカメラ方向に向いています。
  • Fill Factorとは、ディテクタ上の入射光の比率に関する評価基準です。WFS20-5C/MとWFS20-7AR/Mでは、円形レンズが正方格子上に配置されているためFill Factorは100%には達しません。
  • 内部基準を利用した絶対確度。既知の曲率半径を有する球面波面での測定。
  • 基準波面(ユーザ校正)に対する典型的な相対確度。Normalモードにおける基準波面と測定値は、10フレームの平均値。
  • Normalモード時の波面センサ開口部全体
  • High-Speedモードにおける局所的な波面スロープの最大値
  • マイクロレンズ(一つ)の開口部における波面曲率の半径
General Specifications
External Trigger Input Specifications
Trigger SlopeSoftware Selectable:
Low-High or High-Low
Safe Input Voltage Range-0.5 to 6.5 V
Low Level (Max)1.5 V
High Level (Min)3.5 V
Input Impedance>100 kΩ
Pulse Width (Min)10 µs
Slew Rate (Min)5 V/ns
Housing Dimensions and Threads
Optical Input ThreadInternal C-Mount
Camera Head Dimensions
(H x W x D)
46.0 mm x 56.0 mm x 33.1 mm
(1.81" x 2.20" x 1.30")
FPGA Box Dimensions
(H x W x D)
27.5 mm x 57.0 mm x 98.4 mm
(1.08" x 2.24" x 3.87")
External Power Supply12 V, 1.5 A
Operating Temperature5 to 35 °C (Non-Condensing)
Storage Temperature-40 to 70 °C
Warm-Up Time for Rated Accuracy15 Minutes
Post MountingThree 8-32 (M4) Taps
Cage MountingFour 4-40 Taps for 30 mm Cage Systems
Included Thread AdapterSM1A9: External C-Mount to
Internal SM1 (1.035"-40)

全ての技術データは、温度23±5°C、相対湿度45±15%(結露なし)の条件下で有効です。

シャックハルトマン波面センサ 

波面センサでは、光学素子単体あるいは光学素子アセンブリを通る光によって生じる収差を特定または補正するために、入射ビーム波面の形状を解析することが可能です。シャックハルトマン波面センサは、マイクロレンズアレイを使用して、ビームを複数のスポットを分離することで実現します。これらのデータはゼルニケ多項式を用いて波面形状の再構築や解析を行います。古典的な光学現象を解析するほかにも、補償光学素子で画像を生成する前に波面の歪みを除去する意図で、波面のリアルタイムでのモニタリングの用途での使用が増加しています。 

スポットフィールドの概要

ビームの波面を測定するために、光は波面センサの手前でマイクロレンズアレイに垂直入射するようアライメントされます。各レンズは開口部に入射される光を集光し、マイクロレンズアレイの焦点面にあるCMOSカメラセンサ上でそれぞれ集光スポットを形成します。波面が平面の場合、集光スポットのすべてが各レンズの中心の真後ろの地点、各光軸に沿った位置にあります。結果、図1のようにカメラセンサ上に一定間隔のスポットのグリッドとなります。このようなスポットの位置は基準スポット位置と呼ばれ、基準のスポットフィールドを構成します。 

Distorted Wavefront
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図2:集光スポットが基準スポット位置からずれている距離で入射波面の形状を算出します。
Distorted Wavefront
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図1:入射波面が平面のとき、集光スポットは各レンズの中心の真後ろの位置にあります。これが基準のスポットフィールドです。

波面が歪んでいると、集光スポットがカメラセンサの基準位置からずれます。波面歪みはまた、図2のようにスポットフィールドにスポットがない状態をもたらす場合もあります。測定されたスポットフィールド内のスポットの位置を、基準スポットフィールドのスポットと比較することによって、波面の形状が算出できます。

波面歪みとスポットの位置ずれ

ビームの波面は、断面全体を考えると複雑かもしれません。しかし、単一レンズが集光した小さなビームの一部分については、波面はほぼ平面となります。マイクロレンズアレイのレンズ単体の光線図は図3でご覧いただけます。平行線を用いてこの寸法内の両方の波面が平面であることが示されています。波面の差は、レンズの光軸に対する向きによって表れています。

このビームの伝搬角度は、歪みのある波面形状によって決定します。この領域での波面が歪んでない場合、集光された光は各レンズの光軸に沿って伝搬し、集光スポットはレンズ中央の真後ろの位置にあります(緑の円)。もしここの波面が歪んでいる場合、伝搬角度αは、レンズの光軸に対し、基準スポットからずれた位置(赤い円)になります。 

このビームの伝搬角度、そして波面形状は、レンズの焦点距離fMLと、基準スポット位置に対する集光スポットの位置(δx、δy)によって求められます。ビーム全体の波面形状は、ビームの断面に渡って2次元的にスポットの位置ずれをもとに計算することにより得られます。当社の波面センサーソフトウェアはこの計算を行い、スポットフィールドの中心点をリファレンスとして定義します。 

Single Microlens Focusing
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図3:上はマイクロレンズアレイ中の単体レンズの図です。平面の波面(緑色の平行線)は、レンズに垂直入射し、基準スポット位置(緑色の円)に集光されます。歪んだ波面(赤色の平行線)は、レンズに垂直に入射せず、基準スポットからずれた位置(赤色の円)に集光されます。変位角αは幾何学的に求められます。

感度とダイナミックレンジの計算

測定感度
感度(つまり、最小変位角αmin)は、検知可能なスポットの最小変位量(δymin)によって変わり、以下の式で求められます。 

αmin = δymin / fML

ここでfMLはマイクロレンズの焦点距離です。 

ダイナミックレンジ
ダイナミックレンズ(つまり、最大変位角αmax)は、測定可能な最大の位相量です。

αmax = δymax / fML = (D / 2) / fML

ここでDはマイクロレンズの直径です。数式はいずれも小角度近似を使って導出されています。αminは波面センサが測定できる波面の最小勾配のことです。測定できる最小のスポット変位であるδyminは、ディテクタのピクセルサイズ、重心計算アルゴリズムの精度、センサの信号対雑音比によって決まります。αmaxは波面センサで測定できる波面の最大勾配であり、スポット変位maxに対応し、レンズの半径に相当します。

従来のアルゴリズムでは、スポットが他のスポットと部分的に重なっている場合や、レンズの集光スポットが割り当てられたセンサの検知領域外に位置してしまう場合(スポットクロスオーバ)スポットの正確な重心を導出することができません。この問題を解決するためには特別なアルゴリズムを適用することもできますが、センサのダイナミックレンジとのトレードオフとなります。 システムのダイナミックレンジを増大させるには、大きな直径のレンズレットを使用するか、焦点距離の短いレンズレットを使用する必要があります。しかしシステムのダイナミックレンジを大きな直径のレンズレットを使用することで増大させると、波面を表現する為に使用可能なゼルニケ係数の数が減少します。これに対して、焦点距離を短くしてダイナミックレンジを増大させると、センサ感度が劣化します。測定感度とダイナミックレンジの要求条件を満たす最長の焦点距離を有するレンズレットを使用することが最も望ましいでしょう。

シャックハルトマン測定確度に影響を与える要素

シャックハルトマン波面センサの測定精度(確実に測定可能な波面の最小勾配)は、基準位置に対して変位する集光スポットを正確に測定できる能力によって決まります。測定精度はマイクロレンズアレイのレンズピッチ、センサの検出部(入射瞳径またはカメラの解像度の選択)、ビームサイズ、そして動作モードなどいくつかの要素に影響されます。分析する集光スポット数が多いと、波面を微細に再構築することができます。ソフトウェアの設定と実験方法の組み合わせにより周囲の光の影響を無くし、迷光を少なくすることも測定精度の向上につながります。測定精度に影響する要素は下記で説明しています。さらに詳細については製品マニュアルをご覧ください。

集光スポット数
集光スポット数は、マイクロレンズアレイのピッチ、センサの検出部(入射瞳径またはカメラの解像度)、そしてビームサイズによって決まります。ピッチが小さいマイクロレンズアレイでは、測定ポイントの密度が高くなり、すべての測定がセンサのダイナミックレンジ内であれば、空間分解能が高くなります。スポットフィールド内の集光スポット数が多い利点は、特にゼルニケ多項式を用いて波面収差を分析する際に明白です。ゼルニケモードの数が検知した集光スポット数を上回ることがないからです。ピッチが大きいマイクロレンズアレイは、測定精度が高くなります。

カメラセンサの検出部はお客様によりソフトウェアで設定します。検出部の面積を小さくするとフレームレートは大きくなりますが、検出部がビーム径よりも小さいと波面に関する情報が欠落してしまいます。ビーム径自体が小さい場合、カメラセンサの検出部面積にかかわらず、集光スポット数は少なくなります。望ましいのは、ビームがマイクロレンズアレイに対し若干オーバーフィルする程度のエッジ効果が除去された状態で照射されることです。

動作モード
シャックハルトマンセンサは、様々な方法でデータを収集、平均化することができます。当社の波面センサでは、センサの種類によって合計4つの動作モードがあります。データをより速く収集することにより、データを平均化させる必要が出てくる可能性があります。また、データの平均化の方法により、精度が落ちる場合があります。当社の動作モードについてはさらに「セレクションガイド」タブで詳細がご覧いただけます。

画像の平均化と背景レベルの設定
測定精度は、単一画像を計算に用いるより、複数の画像の平均をとる方が上がります。波面センサソフトウェアには、標準平均あるいは移動平均を計算する選択肢があります。どちらもピクセル毎のデータをユーザ設定の画像数Nで平均します。標準平均は、測定毎に独自でN画像数を取得するため、フレームレートの減少につながります。移動平均においては、最初の測定でN画像数が平均化されますが、次の測定時には前のセットの最初の画像が除去され、N+1番目に取得された次の画像が追加されます。 フレームレートは、移動平均を使用した方が速いのは、フレームセット数が増加するのではなく、フレーム毎に平均化が行われているからです・ この方法で、より最新の波面状態が提供されます。 

レンズチューブを使用したり、ほかの実験テクニックで迷光を低減するほか、当社では用途に応じてNoise Cut LevelとBlack Levelの設定の調整をお勧めいたします。ソフトウェアにはこれを手助けする直感的かつシンプルなツールが備わっています。Black Levelの設定は、すべてのピクセルに適用される輝度レベルを調整します。Noise Cut Levelは計算実施時ソフトウェアが使用する最小輝度の閾値を定義し、周囲の光やノイズの影響により集光スポットの算出に誤差が出ることを防止します。Noise Cut Levelを下回る強度の測定値はゼロに設定されています。推奨するNoise Cut Level設定は「Auto」です。この設定は光のレベルの変化に対し、動的に適応されます。

シャックハルトマン波面センサは、センサーヘッドとマイクロレンズアレイで構成されており、センサの性能はその両方に依存します。下記において各波面センサの型番の始まり(WFS20、WFS30、WFS40)はセンサーヘッド、また末尾の-5C、-7AR、-14ARはそれぞれマイクロレンズアレイを示しています。当社の波面センサは1つまたは2つのマイクロレンズが付属しますが(下記参照)、どちらのセンサーヘッドも最大3種類のマイクロレンズアレイが使用でき、それぞれ発注時に工場で校正することが可能です。ご希望の場合は当社までご連絡ください。 また既存製品の波面センサのアップグレードも承ります。当社までご連絡ください。



Sensor Head Selection Guidea
Item # PrefixTypeMax Sensor Size
(Camera Resolution)
Max SpeedbWavefront
Accuracyb
Wavefront
Sensitivityb
WFS30General Purpose11.34 mm x 7.13 mm
(1936 x 1216 pixels)
Up to 64 fpsUp to λ/60Up to λ/200
WFS40Large Aperture11.26 mm x 11.26 mm
(2048 x 2048 Pixels)
Up to 289 fpsUp to λ/40Up to λ/120
WFS20High Speed7.20 mm x 5.40 mm
(1440 x 1080 pixels)
Up to 1120 fpsUp to λ/60Up to λ/200
  • 詳細については、「仕様」のタブをご参照ください。
  • マイクロレンズアレイ、動作モード、検出部に依存
Wavefront Sensor Responsivity Comparison
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図1:各波面センサーヘッド内のカメラセンサの規格化された感度特性 

センサーヘッド

各センサーヘッド(WFS30、WFS40、WFS20から始まる型番)は、異なるCMOSカメラがベースとなっています。カメラは異なる測定性能を持っていますが、各波面センサは同じソフトウェアアプリケーションを用いて操作されます。

カメラの感度
3つのカメラの感度は図1のようにほぼ同様です。センサーヘッドWFS20は、長い波長で相対感度が高く、ピーク感度では平坦な領域があります。WFS30シリーズセンサは、短い波長で相対感度が高くなります。

開口部とカメラの解像度 
こちらの波面センサは最大開口部とカメラの解像度が両立するよう設計されています。WFS20とWFS30シリーズの開口部は長方形で、寸法が小さめのため、入射される円形ビームの最大径が制限されます。WFS40シリーズはWFS20とWFS30に比べて縦が約30%長く、開口部は正方形のため、Ø11 mmまでの入射ビームに対応します。 

動作モードと測定速度
WFS30またはWFS40のセンサーヘッドが付いている波面センサは、Normalモードあるいはsub2(サブサンプリング)モードで動作します。これらのセンサーヘッドにはHigh-Speedモードの選択肢はありません。カメラが取得したスポットフィールドの画像全体は、どちらの動作モードでもPCに送信されます。sub2モードで動作時、集光スポットの重心を求めるために2 x 2のセットのピクセルの内の一つのピクセルを使用することでフレームレートが速くなります。 代わりに波面測定の確度が下がります。

WFS20に付属するカメラはWFS30やWFS40のカメラと比較して高速で動作します。 WFS20の高速カメラについては、その利点を利用してNormalモード、2 x 2ビニングモード(Bin 2)、High-Speedモードの3つの動作モードがあります。 

WFS20のNormalモードでは、全スポットフィールド画像をカメラからPCに送信するための時間と、計算を行うのに必要な時間によって、フレームレートは制限されています。

2 x 2ビニングモードにおいては、計算時間を短くすることによってWFS20のフレームレートが改善されています。集光スポットの重心を求めるために検出部のすべてのピクセルのデータを使う代わりに、2 x 2セット毎の4つのピクセルの平均値が計算に使用されています。代わりに空間分解能が下がります。 

WFS20のHigh-Speedモードにおいて集光スポットの重心は、WFS20のコントロールボックス内蔵の高速FPGAで計算されています。FPGAはPCよりも速く集光スポットの重心を計算するだけでなく、スポット重心のデータポイントのみをPCに送信します。これによりPCに転送されるデータ量は大幅に減少するので、測定スピードは最も速くなります。代わりに、High-SpeedにおいてGUIでカメラ画像を閲覧したり、操作することはできないため、カメラの色飽和などによる誤差などの検知が難しくなります。 

サイズと取付オプション
センサーヘッドWFS20はセンサーヘッドとコントロールボックスの両方で構成されていますが、WFS30とWFS40はセンサーヘッドのみで構成されています。また、センサーヘッドWFS20の寸法(46.0 mm x 56 mm x 33.1 mm)は、センサーヘッドWFS30ならびにWFS40の寸法(35.4 mm x 29.0 mm x 42.6 mm)と比較して大きくなります。

すべての製品にはCマウント外ネジをSM1内ネジに変換するアダプタSM1A9が付属しているため、レンズチューブを使用して散乱光を抑制したり、NDフィルタを使用してデバイスの飽和を防ぐことができます。WFS20の筐体の底部にある3つのM4タップ穴は、Ø12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)ポストなどの各種ポストに取り付け可能です。また、前面にある4つのタップ穴は30 mm ケージシステムに対応しており、ケージロッドを取り付けできます。WFS30とWFS40には、底部に取り付け可能なM4ならびにM6タップ穴付きのアダプタープレートが付属し、センサーヘッドをØ12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)ポストなどの各種ポストに取り付け可能です。



Microlens Array Key Specificationsa
Item # SuffixMask or CoatingWavelengthLenslet PitchLenslet SizeReflectivityHigh Spot
Contrast
High
Wavefront Accuracy
High
Spatial Resolution
Low
Back Reflection
-5CChrome Mask300 - 1100 nm150 µmØ146 µm

<25%

Yes!-Yes!-
-7ARAR Coating400 - 900 nm150 µmØ146 µm<1%--Yes!Yes!
-14ARAR Coating400 - 900 nm300 µm295 µm x 295 µm<1%-Yes!-Yes!
  • 詳細については、「仕様」のタブをご参照ください。

マイクロレンズアレイ

マイクロレンズアレイの選択により、波面測定のフレームレートと確度が影響されます。 

クロムマスクと反射防止(AR)コーティングの比較
クロムマスクは各マイクロレンズをはめ込むグリッドです。マスクは、マイクロレンズを透過する光以外の光を遮断します。これによって画像コントラストが強化されます。しかしマイクロレンズアレイから光源に反射する光量は多くなっています。仕様の波長範囲は石英基板と同じです。

ARコーティングによりマイクロレンズアレイからの反射光は仕様の波長範囲内では減少されます。 ARコーティング付きマイクロレンズの仕様の反射率は、記載の波長範囲内のみで有効です。
この波長域外では、反射率が大幅に増加する場合があります。なお、機器全体の反射率は、CMOSカメラチップとウィンドウの反射により高くなる場合があります。

レンズピッチ
マイクロレンズアレイのレンズピッチは、レンズ中心部から隣のレンズの中心部までの距離と定義します。よってレンズチップが150 µmのマイクロレンズアレイは、300 µmよりも多くのスポットを形成できるため、波面の空間分解能は高くなり、また焦点距離が短くなるため波面のダイナミックレンジは広くなります。レンズチップが300 µmのマイクロレンズアレイは、ダイナミックレンジおよび空間分解能は低くなりますが、高い波面精度および感度を有しています。



フレームレート

フレームレートは前述のとおり、センサーヘッド、動作モード、マイクロレンズアレイと集光スポット数に依存します。センサーヘッド、マイクロレンズアレイ、動作モード、スポット数の組み合わせによるフレームレートは図2~4のグラフでご覧いただけます。

WFS30 Speed fps
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図2:WFS30で始まる型番の波面センサのフレームレート
WFS40 Speed fps
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図3:WFS40で始まる型番の波面センサのフレームレート
WFS20 Speed fps
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図4:WFS20で始まる型番の波面センサのフレームレート

標準波面センサ 

WFS30-5C Package Contents
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WFS30-5Cの同梱内容
  • 標準センサーヘッド
  • 型番に特化したマイクロレンズアレイ(センサーヘッドに取り付け済み)
    • WFS30-5C/M:クロムマスク付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm 
    • WFS30-7AR/M:ARコーティング付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm
    • WFS30-14AR/M:ARコーティング付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ300 µm
  • アダプタSM1A9
  • ダストキャップ
  • USB 3.0 A型-Mini-Bコネクタ変換ケーブル、長さ3 m
  • クイックスタートガイドとCertificate of Calibration(校正証明書)(写真にはありません)



標準波面センサーキット

WFS30-K2 Package Contents
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WFS30-K2の同梱内容
  • 標準センサーヘッド
  • 型番に特化したマイクロレンズアレイ(センサーヘッドに取り付け済み)
    • WFS30-K1/M:クロムマスク付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm 
    • WFS30-K2/M:ARコーティング付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm
  • アダプタSM1A9
  • ダストキャップ
  • マイクロレンズ交換用ツール
  • ARコーティング付き、レンズピッチ300 µmのマイクロレンズアレイ 
  • USB 3.0 A型-Mini-Bコネクタ変換ケーブル、長さ3 m 
  • クイックスタートガイドとCertificate of Calibration(校正証明書)(写真にはありません)



大開口波面センサ

WFS40-14AR Package Contents
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WFS40-14ARの同梱内容 
  • 大開口センサーヘッド 
  • 型番に特化したマイクロレンズアレイ(センサーヘッドに取付け済み)
    • WFS40-5C/M:クロムマスク付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm
    • WFS40-7AR/M:ARコーティング付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm
    • WFS40-14AR/M:ARコーティング付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ300 µm
  • アダプタSM1A9
  • ダストキャップ
  • USB 3.0 A型-Mini-Bコネクタ変換ケーブル、長さ3 m 
  • クイックスタートガイドとCertificate of Calibration(校正証明書)(写真にはありません)



大開口波面センサーキット

WFS40-K1 Package Contents
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WFS40-K1の同梱内容
  • 大開口波面センサーヘッド
  • 型番に特化したマイクロレンズアレイ(センサーヘッドに取付け済み)
    • WFS40-K1/M:クロムマスク付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm
    • WFS40-K2/M:ARコーティング付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm 
  • アダプタSM1A9
  • ダストキャップ
  • マイクロレンズ交換用ツール
  • ARコーティング付き、レンズピッチ300 µmのマイクロレンズアレイ 
  • USB 3.0 A型-Mini-Bコネクタ変換ケーブル、長さ3 m
  • クイックスタートガイドとCertificate of Calibration(校正証明書)(写真にはありません) 



高速波面センサ

Scientific Camera, Cables, and Accessories
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WFS20-7ARの同梱内容
  • 高速センサーヘッド 
  • 型番に特化したマイクロレンズアレイ(センサーヘッドに取付け済み)
    • WFS20-5C/M:クロムマスク付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm 
    • WFS20-7AR/M:ARコーティング付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm
    • WFS20-14AR/M:ARコーティング付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ300 µm
  • コントロールボックス
  • センサーヘッドとコントロールボックス接続用PoCLケーブル
  • アダプタSM1A9
  • ダストキャップ
  • コントロールボックス固定用クランプ2個
  • 電源(12 V 1.5 A)、日本国内用電源プラグ付き
  • USB 2.0 A型-Mini-Bコネクタ変換ケーブル、長さ2 m
  • クイックスタートガイドとCertificate of Calibration(校正証明書)(写真にはありません)



高速波面センサーキット

WFS20-K1 Package Contents
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WFS20-K1の同梱内容
  • 高速センサーヘッド
  • 型番に特化したマイクロレンズアレイ(センサーヘッドに取付け済み) 
    • WFS20-K1/M:クロムマスク付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm
    • WFS20-K2/M:ARコーティング付きマイクロレンズアレイ、レンズピッチ150 µm
  • コントロールボックス
  • センサーヘッドとコントロールボックス接続用PoCLケーブル
  • アダプタSM1A9
  • ダストキャップ
  • マイクロレンズ交換用ツール
  • ARコーティング付き、レンズピッチ300 µmのマイクロレンズアレイ 
  • コントロールボックス固定用クランプ2個
  • 電源(12 V 1.5 A)、日本国内用電源プラグ付き
  • USB 2.0 A型-Mini-Bコネクタ変換ケーブル、長さ2 m 
  • クイックスタートガイドとCertificate of Calibration(校正証明書)(写真にはありません) 

ソフトウェア 

Version 5.4 (2019年7月9日)

この波面センサーソフトウェアパッケージは、Windows® 7、 8.1、10またはそれ以降のバージョン(32または64 bit)に対応しています。

Software Download

ソフトウェアのダウンロード 

右のSoftwareボタンをクリックして最新バージョンのシャックハルトマン波面センサーソフトウェアパッケージをダウンロードしてください。このパッケージには、標準的な用途向けにWFSを操作するためのグラフィカルユーザーインターフェイスが含まれており、また開発者の方が独自に必要とする機能の拡張やカスタマイズなどをする際のサポートもできるようになっています。

システム要件:

  • Windows® 7、 8.1、10(32または64 bit)
  • USB インターフェイス
    • WFS20シリーズ: USB 2.0または3.0ポート
    • WFS30またはWFS40シリーズ: USB 3.0ポート
  • グラフィックカード:256 MBメモリ(最小、共有)
  • グラフィック解像度:1024 x 768(最小)、1280 x 1024(推奨)

Wavefront Display
測定波面のGUI表示 

ソフトウェアおよびグラフィカルユーザーインターフェイ

表示・出力オプション
下のリンクをクリックすると、GUI表示オプションの画面イメージがご覧いただけます。

パラメータの計算値 

  • ビームの重心およびビーム径
  • Modal法およびZonal法による波面再生 
  • 波面の最大分散、PV(Peak-to-Valley)値、および波面のRMS値
  • ティルト、デフォーカス、非点収差、
    コマ、球面および高次収差のゼルニケ表示
  • フーリエおよびオプトメトリックパラメータ 

付属ドライバ 

ソフトウェアには、下記ソフトウェアパッケージを用いてカスタムアプリケーションを構築するためのドライバーパッケージが含まれています。

  • Cコンパイラ
  • LabWindows™/CVI
  • LabVIEW™
  • .Net

Posted Comments:
Farhad Akhoundi  (posted 2020-03-16 15:51:21.55)
I bought one WFS30-5C and it is working well. However, I wanted to ask you to replace the microlens array to a 300 um pitch and 5 mm focal length. This lens is not listed in your microlens array lenses but is commercially available in other companies. Please let me know if you do that. Thanks
wskopalik  (posted 2020-03-17 10:07:55.0)
This is a response from Wolfgang at Thorlabs. Thank you very much for your inquiry. The array with a pitch of 300µm which we offer as a standard in our wavefront sensors has been selected because this geometry of pitch and focal length gives a good performance regarding the accuracy and sensitivity of the measurements. For other geometries this performance might change. I have contacted you directly so we can talk about the technical details and your requirements in more detail.
laura maddalena  (posted 2020-03-05 10:40:43.63)
Dear Madam/Sir, I have your Shack-Hartman sensor (WFS 20). I would like to obtain raw images from it using python 3, do you have any SDK or suggestion to do this ? Thanks. Laura
wskopalik  (posted 2020-03-06 09:47:54.0)
This is a response from Wolfgang at Thorlabs. Thank you for your inquiry! Thorlabs does not officially support Python for the wavefront sensors at the moment. But there are third-party solutions and examples available on the internet. I will contact you directly with further information where you can find these.
user  (posted 2020-02-26 03:46:26.44)
Dear Thorlabs, One of the answers below it's told there is a python example. Could you please send me the python example?
wskopalik  (posted 2020-02-27 09:10:46.0)
This is a response from Wolfgang at Thorlabs. Thank you for your inquiry! I will contact you directly with further information about this example.
Sifiso Mpapane  (posted 2020-02-11 10:07:48.807)
Dear Thorlabs: I a WFS from Thorlabs, I have been using it for the last 3 month now, mainly operating it using my laptop and it was connecting perfectly fine without issues. However, I have recently been experiencing problems with getting it to connect with with the same laptop I had used to operate it, where it now just give out the red led signal whenever I try to connect it. I then tried to operate it using a desktop PC, where it then gave the desired green light signal, but when I then tried to access the sensor from the software, the programme gives an error message saying it does not recognise the camera. Please assist me in resolving the issue raised, I will provide further details necessary that you might need at your request. Thank you.
MKiess  (posted 2020-02-12 08:50:16.0)
This is a response from Michael at Thorlabs. The red LED is an indication that the power supply of the WFS20 is not properly connected or that the wavefront sensor is not recognized correctly by the Windows system. Updating the software and drivers could make the device work normally again. I have contacted you directly to discuss further details.
user  (posted 2020-02-10 16:02:19.087)
My application is logging Zernike coefficients from the wavefront sensor at specific time intervals. I would like to utilize the Data Socket function in your app. I wrote a client app in python to connect and listen to the DSTP port 3015, but I am not seeing any data. Is there a command that needs to be sent to tell it to send data? I don't see a function like that in your example receiver C code. Please let me know what command to send so it sends data back.
MKiess  (posted 2020-02-12 07:17:01.0)
This is a response from Michael at Thorlabs. Within the WFS application, you need to enable the transfer of the measurement data. Detailed explanations on this can be found in the manual which is available for download on our webpage. After that is done, the data will be sent to the DataSocket server and any application can pull the data out. No additional command is required. The correct data transmission can be checked by the WFS_Receiver application. If this application can receive the data, we might have to check your Python application. I have contacted you directly to discuss the details.
SB Wu  (posted 2019-11-05 03:47:22.687)
1. Are Shack-Hartmann Wavefront Sensors fit for measuring the light beam divergence? 2. Are Shack-Hartmann Wavefront Sensors also fit for non-coherent light, say LED, Xe lamp?
dpossin  (posted 2019-11-06 04:33:22.0)
Dear Customer, Thank you for your feedback. The Shack-Hartman sensor is able to measure the radius of curvature (RoC) of the incident beam by the zernice polynomial Z5 (defocus). While a positive RoC represents an divergent beam, an negative RoC represents an convergent beam accordingly. However because an absolute planar wavefront would lead to an Z5 close to zero and to an infinite RoC accordingly, the degree of collimation can´t be measured with a high accuracy (see the manual page 49 for reference). The Shack-Hartman sensor should be able to also detect the wavefront of incoherent beams.
user  (posted 2019-10-30 14:37:42.41)
Dear Thorlabs: I have a WFS camera from Thorlabs and an iDS USB3.0 CMOS camera for iDS. Essentially, both are iDS cameras. However, the WFS and iDS software seem conflicting each other. If iDS suite is installed before WFS software, WFS camera will not be recognized in WFS software but iDS suite will recognize it. If WFS software is installed first before iDS suite, then iDS camera will not be recognized in iDS suite and, of course, can not be operated in WFS software either. Is there any way I can resolve the conflict between the two software/driver? Eventually, I'd like to operate both cameras on the same computer. In addition, I am trying to use Python to control WFS camera. I noticed some examples were provided to earlier comments. Can you please provide some necessary information or guidance to me if it's available? Thank you very much.
MKiess  (posted 2019-11-04 10:17:59.0)
This is a response from Michael at Thorlabs. Thank you very much for your inquiry. If you want the WFS to be recognized as WFS you have to assign the Thorlabs drivers to the WFS. To show how this works in detail and to send the necessary information for programming with Python, I contacted you directly.
QiWei Zhou  (posted 2019-10-21 11:43:53.267)
Dear Thorlabs, How to use the SDK of LabWindows™/CVI? Are there any examples or tutorials?Thank you.
dpossin  (posted 2019-10-28 10:22:59.0)
Dear Customer, Thank you for your feedback. We do have C programming examples. You can find them under the following path once the software is installed: C:\Program Files (x86)\IVI Foundation\VISA\WinNT\TLPM\Example\C.
Yeong Gyu Kim  (posted 2019-09-23 10:09:19.45)
Dear Thorlabs, One of the answers below says how to use Python. Please send me an python example.
MKiess  (posted 2019-10-02 05:31:54.0)
This is a response from Michael at Thorlabs. Thank you for the inquiry. I have contacted you directly to send you the necessary information.
Yeong Gyu Kim  (posted 2019-09-20 17:58:04.753)
Dear Thorlabs, I am currently using the wfs20 model. The program has a Raw Spotfield Image Save function. Can I load my saved raw spotfield image to calculate the wavefront?
MKiess  (posted 2019-10-01 08:38:58.0)
This is a response from Michael at Thorlabs. Thank you very much for your inquiry! Unfortunately, it is not yet possible to load the saved raw spotfield image to calculate the wavefront. This is because the raw spotfield data saved in this program does not contain data of the Microlens arrays. Thus, the raw data cannot be loaded at another computer to calculate the wavefront. For this, we have to implement a corresponding function in the saving process. Thank you very much for this note. Together we will find a solution for your application. I have contacted you directly for further discussions.
Sebastian de Echaniz  (posted 2019-08-27 04:03:28.757)
Hi, could you please tell me what is the saturation intensity of the WS30 and WS40? Thank you.
dpossin  (posted 2019-08-28 09:51:19.0)
Dear Sebastian, Thank you for your feedback. We do not acually specify this value but the saturation should be somewhere in the pW area. The reason is that the focused spots generated by the microlens array have a relative high energy density while the CMOS chip inside the wavefront sensor has a high sensitivity.
Jesús Palací López  (posted 2019-08-12 10:13:13.233)
Hello! I am trying to operate a WFS20-7AR unit using the LabVIEW SDK. When using the high speed mode I am not able to retrieve the centroids. What VIs should i be using? The ones retrieving the centroid are not compatible with high speed mode. Also, is there a 2015 version of the SDK? I would like to integrate it with additional sw implemented in this version. Many thanks fro your assistance! Jesús
dpossin  (posted 2019-08-21 09:46:49.0)
Hello Jesús, Thank you for your feedback. In the highspeed mode the centroid positions are saved on the FPGA chip of the camera but it is still possible to read them out. Therefore you need to execute the "Take Spotfield Image" function to retrieve the actual centroid data. The centroid positions can be read out then by using the command "Get Spot Centroids. According to your second question, you can download older versions of the WFS Software from our website here: https://www.thorlabs.com/software_pages/ViewSoftwarePage.cfm?Code=WFS. Just navigate to the tab called "Archive" and choose the WFS Software Version 4.5.
Przemyslaw Gontar  (posted 2019-07-11 07:51:45.263)
Hello, I'm trying create my own WPF app in c# in visual studio. I rely on your c# console application code but failed. Can you send me an example of a simple WPF in c# application using a wavefront sensor?
swick  (posted 2019-07-23 04:13:02.0)
Response from Sebastian at Thorlabs. In principle, it is possible to integrate the WFS into WPF applications. A possible approach for the integration is to use the WPF template in Visual Studio and the C# sample of the WFS for the background logic of the application. You would then need to connect the elements from the interface with the output values of the background logic. I contacted you directly to provide assistance.
user  (posted 2019-05-29 14:17:25.31)
This is Lei Li from Washington State University. We want to purchase a Shack-Hartmann WFS. Could you give me three separate quotes for: WFS30-5C, WFS30-7AR, and WFS30-14AR Thanks, Lei Li
YLohia  (posted 2019-05-29 02:57:18.0)
Hello Lei Li, thank you for contacting Thorlabs. Quote requests for our stock parts can be sent to sales@thorlabs.com for the fastest processing. We will reach out to you directly with this.
T Vieira  (posted 2019-04-23 09:03:04.77)
The WFS control routines in labview have several calibration functions, (internal reference or user reference). If I want to do a user calibration, what is the order of use of these functions? Ex: WFS_SetSpotsToUserReference => WFS_SetCalcSpotsToUserReference .... etc. The labview example provided by thorlab does not have this functionality.
MKiess  (posted 2019-04-26 07:50:22.0)
This is an answer from Michael at Thorlabs. Thank you very much for your inquiry! You can use the same order as for the internal reference. If you want to create a reference from the current spot field, the procedure is as follows: First activate the reference plane and then insert the functions for measuring a valid wavefront. Finally, you can save the reference and activate it as a new reference plane. The library with the corresponding VIs can be found here: C:\Program Files\National Instruments\LabVIEW 2013\instr.lib\WFS I have contacted you directly to take a closer look at the individual SubVIs.
matt.meyer  (posted 2019-03-05 11:40:56.94)
Is there python support or a python library for this product?
swick  (posted 2019-03-25 05:53:00.0)
This is a response from Sebastian at Thorlabs. Thank you for the inquiry. At the moment our WFS does not officially support Python. Basically it is possible to call the driver functions via Python. I contacted you directly and provided an example for this.
parksj003  (posted 2019-02-27 22:42:12.047)
Does the software for Shack-Hartmann Wavefront Sensors provide the function to calcuate the MTF from measured wavefront error?
nreusch  (posted 2019-03-07 02:01:03.0)
This is a response from Nicola at Thorlabs. Thank you for your inquiry! Unfortunately, the software provided with the WFS does not allow you to calculate the MTF from the measured wavefront. I will contact you directly to discuss options to determine the MTF.
csmith251  (posted 2019-01-25 14:50:12.917)
Hello, I am using this WFS to measure the wavefront of various collimated sources. For example, I am using the GBE15-A beam expander as one source, and then a simple laser + lens setup as a another source. I continuously am getting quadrafoil in the wavefront from both sources. Is there a common reason for this? Thanks
nreusch  (posted 2019-04-09 09:09:27.0)
This is a response from Nicola at Thorlabs. Thank you for your inquiry. Please make sure to use the current WFS software that you can download at https://www.thorlabs.com/software_pages/ViewSoftwarePage.cfm?Code=WFS. If this does not improve the situation, please send us the serial number of your device. We will then check whether a realignment might be needed.
user  (posted 2018-06-21 08:18:46.27)
What's the threshold power of the input beam before saturation for safe usage of WFS20-5C? I find it nowhere in the manual except the fact it shows an error notification when it reaches the saturation.
wskopalik  (posted 2018-06-26 02:38:53.0)
This is a response from Wolfgang at Thorlabs. Thank you very much for your inquiry. In these sensors the microlens array in front of the camera chip focusses the light onto the chip in small spots. This increases the power density in these spots so the maximum power at which you reach saturaton is quite low. E.g. the maximum power with a beam diameter of 3 mm and a wavelength of 635 nm is about 1 µW. Please feel free to contact me directly at europe@thorlabs.com if you have any further questions.
jaewook.jung  (posted 2018-03-12 22:37:10.237)
By entering the measured zernike coefficient into "Code V's zernike surface", a completely different shape of lens is created. How do I apply zernike coefficients to lens design tool such as Code V or Zemex?
swick  (posted 2018-03-15 04:54:53.0)
This is a response from Sebastian at Thorlabs. Thank you for the inquiry. I contacted you directly for assistance.
hoyoung.kang  (posted 2017-12-19 08:56:49.213)
I tried to supply planar wave with https://www.thorlabs.de/thorproduct.cfm?partnumber=TC25APC-633 https://www.thorlabs.de/thorproduct.cfm?partnumber=S1FC637 $1,534.00 Fabry-Perot Benchtop Laser Source, 637 nm, 8.0 mW, FC/PC https://www.thorlabs.de/thorproduct.cfm?partnumber=P5-630A-PCAPC-1 $75.00 Single Mode Patch Cable, I found beam size is too small. Is there other options I can use?
swick  (posted 2017-12-21 04:42:18.0)
This is a response from Sebastian at Thorlabs. Thank you for the inquiry. In order to get larger beam diameter it would be possible to use Beam Expander (e.g. BE02-05-A) or our Large-Beam Fiber Collimators (C40APC-A or C80APC-A). I have contacted you directly for further suggestions and assistance.
hoyoung.kang  (posted 2017-12-08 21:32:31.863)
How much accuracy degrade by going high speed mode? or Bin2?
swick  (posted 2017-12-14 03:51:31.0)
This is a response from Sebastian at Thorlabs. Thank you for the inquiry. For WFS20-Series we specify the Accuracy in Normal Mode. In High-Speed Mode following points have to be considered. Normally best Accuracy could be achieved by enabling "Auto Noise Cut Level" but in High-Speed Mode the camera's FPGA is calculating the spot centroids and "Auto Noise Cut Level" is not available. To use a well-defined "noise cut level" is a crucial point. The binning will decrease the resolution of the camera which has direct impact on the accuracy. As a guideline the Accuracy and Sensitivity decrease by approx. factor 2. The Dynamic Range stays unchanged.
al  (posted 2017-04-20 08:43:03.333)
Hi, Could you provide specifications for the fast Shack-Harmann WFS at 1550nm? Thanks and Regards, Andrew
swick  (posted 2017-04-20 03:04:37.0)
This is a response from Sebastian at Thorlabs. Thank you for the inquiry. Our Shack-Harmann WFS are designed for 400 - 900 nm and 300 - 1100 nm. The operating wavelength range is limited due to responsivity of the CCD chip and the working range of the AR-Coating on the Microlense Arrays.
lecoyle  (posted 2016-08-23 15:30:00.253)
When you decrease the number of spots to increase your frame rate, are you looking at a smaller ROI, or just every Nth centroid, but still sampling the full beam? Can you set the area of the ROI? ex. I want 15x15 sampling over a beam diameter of 4 mm?
swick  (posted 2016-08-24 08:48:48.0)
This is a response from Sebastian at Thorlabs. Thank you very much for your inquiry. When decreasing the camera resolution in the setup the active area is reduced so that only smaller beams can be analyzed by reduced number of spots. The number of detectable spots (independent of the pupil size) can be calculated by: active-area / micro-lens pitch. For a 4 mm beam (pupil diameter) you will get 26 x 26 spots for MLAs 150-5C and 150-7AR and only 13 x 13 spots for the MLA300-14AR within the pupil. I will contact you directly to discuss your needs in more detail.
klaus.albers  (posted 2015-08-12 14:20:56.663)
Do you plan to implement a logging option into the software? This could be very useful for the analysis of dynamic optical systems, especially with the fast WFS.
shallwig  (posted 2015-08-13 09:36:25.0)
This is a response from Stefan at Thorlabs. Thank you very much for your inquiry. I discussed your suggestion to implement a logging option into the software with the responsible engineer and it is planned to ad that in future versions. I will contact you directly to check if there are any further criteria this function should have to be useful for your applications.
user  (posted 2015-02-03 14:02:15.21)
We desire the accuracy of the AR (400 - 900 nm) coated microlens array. Our wavelength is ~1050 nm. What complications would be encountered measuring wavefront outside the AR range?
shallwig  (posted 2015-02-04 08:21:35.0)
This is a response from Stefan at Thorlabs. Thank you very much for your inquiry. In the manual on page 112 http://www.thorlabs.de/thorcat/MTN/WFS20-14AR-Manual.pdf you can find a reflectivity plot of the micro lens array up to 1000nm The small amount of transmission loss at 1050nm can be neglected. Problems can be caused by interferences within the MLA glass substrate. Light which passes the lens let pitch can get amplified or extinguished. Consequently the spot field (camera image) becomes less sharp and measurement errors increase. It is important to take care of the contrast and to set the noise cut level manually. In the Line View panel the influence of the Noise cut level setting can be observed. The Noise cut Level defines a brightness level in digits which needs to be exceeded by the spots in order to be recognized. Therefore the Digit value has to be set high enough to make sure the intensities between bright spots get cut correctly. Please see also the manual on page 37 where this is illustrated with an example.
Edmund.Koch  (posted 2014-06-23 13:05:33.04)
Is the Lens Array available for an own camera with c-mount? Best regards Edmund Koch
shallwig  (posted 2014-06-24 05:13:17.0)
This is a response from Stefan at Thorlabs. Thank you very much for your inquiry. You can also buy the lens array separate from the wavefront sensor. We sell them mounted and unmounted, you can find the different models on our website here: http://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=2861&pn=MLA150-5C#4411 The mounted version is compatible with standard 1’’ optic mounts but does not fit into a C mount directly. But you can use a SM1A9 adapter and a SM1 lens tube in which the mounted microlens array fits. I will contact you directly to discuss your application in detail.
jvigroux  (posted 2012-03-12 06:13:00.0)
A response from Julien at Thorlabs: Thank you for your inquiry! The Thorlabs wave front sensor can be interfaced using the national instrument data socket. This extra function allows the transmission of measurement data to a third party software and/or to another computer by using the data socket tool. We also provide a small example application called the wavefront sensor receiver that shows how such an interfacing can be made. This application is installed together with the main WFS software.
franxm  (posted 2012-03-09 15:34:11.0)
Is there functionality in the wfs software to load data taken from the wfs without having the wfs connected? For example, if the wfs is in a cleanroom (and aligned in an optical setup), it is more convenient to view large amounts of saved measurements on a computer located outside.
jvigroux  (posted 2011-10-07 03:19:00.0)
A response form Julien at Thorlabs: Thank you for your feedback. The software should install fine on win 7 64 bits. I think the best approach is that we contact you directly in order to see what the problem is and find an adequate solution.
yubo.duan  (posted 2011-10-05 15:47:21.0)
Hello, The USB driver can't be installed correctly. Could you provide some supports please? My computer is win 7 (64bit). Thanks.

波面センサ(標準タイプ)

WFS30 Speed fps
Click to Enlarge

フレームレートと分解能はマイクロレンズアレイ、ソフトウェアで設定可能な検出部サイズ、動作モードに依存します。
  • 開口:長方形、最大11.34 mm x 7.13 mm 
  • カメラ解像度:最大1936 x 1216ピクセル
  • 各波面センサ(WFS)にはマイクロレンズアレイが1個マウント済み
    • クロムマスクまたはARコーティング
    • 150 µmピッチのマイクロレンズアレイのレンズ配列:73 x 45(最大) 
    • 300 µmピッチのマイクロレンズアレイのレンズ配列:35 x 21(最大) 
  • ソフトウェア設定でフレームレートと分解能を制御
    • 入射瞳径調整
    • Normalまたは高速Subsampling(sub2)モード
  • 当社またはユーザ開発アプリケーションを介したソフトウェア制御

波面センサ(WFS)は、取り付け済みのマイクロレンズアレイに合わせて個別に校正しています。仕様の性能を得るためには、ソフトウェアアプリケーションが動作するPCとUSB 3.0インターフェイスが必要です(「仕様」タブをご覧ください)。しかし、性能が低くなりますが、USB 2.0インターフェイスでのご使用も可能です。WFS製品には、底部に取り付け可能なM4ならびにM6タップ穴付きのアダプタープレートが付属し、センサーヘッドをØ12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)ポストなどの各種ポストに取り付け可能です。

下記のキットには、センサーヘッドに合わせて校正済みのマイクロレンズアレイが2個付属します。 個々のセンサーヘッドに合わせた校正がされていないマイクロレンズは使用しないでください。追加のマイクロレンズアレイ用にセンサーヘッドをアップグレードするには、当社までご連絡ください。

General Purpose Wavefront Sensorsa
Item #WFS30-5C(/M)WFS30-7AR(/M)WFS30-14AR(/M)
Wavelength Range300 - 1100 nm400 - 900 nm
Effective Focal Length4.1 mm5.2 mm14.6 mm
Lenslet Array CoatingChrome MaskAR Coated
Lenslet Pitch150 µm300 µm
Wavefront Accuracy (at 633 nm)λ/25 rmsλ/40 rmsλ/60 rms
Wavefront Sensitivity (at 633 nm)λ/80 rmsλ/120 rmsλ/200 rms
Frame Rate8.0 - 64 Hz
Camera Resolution1936 x 1216 Pixels Max, Software Selectable
High-Speed Control Box
with PoCL and Table Clamps
-
Included CableUSB 3.0 Type-A to Mini-B Cable, 3 m
  • 詳しい仕様については「仕様」タブをご覧ください。
+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS30-5C Support Documentation
WFS30-5CShack-Hartmann WFS, 11.34 mm x 7.13 mm Aperture, 150 µm Pitch, Chrome Masked MLA, 300 - 1100 nm, Imperial Taps
¥544,773
3-5 Days
WFS30-7AR Support Documentation
WFS30-7ARShack-Hartmann WFS, 11.34 mm x 7.13 mm Aperture, 150 µm Pitch, AR Coated MLA, 400 - 900 nm, Imperial Taps
¥544,773
3-5 Days
WFS30-14AR Support Documentation
WFS30-14ARShack-Hartmann WFS, 11.34 mm x 7.13 mm Aperture, 300 µm Pitch, AR Coated MLA, 400 - 900 nm, Imperial Taps
¥544,773
3-5 Days
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS30-5C/M Support Documentation
WFS30-5C/MShack-Hartmann WFS, 11.34 mm x 7.13 mm Aperture, 150 µm Pitch, Chrome Masked MLA, 300 - 1100 nm, Metric Taps
¥544,773
3-5 Days
WFS30-7AR/M Support Documentation
WFS30-7AR/MShack-Hartmann WFS, 11.34 mm x 7.13 mm Aperture, 150 µm Pitch, AR Coated MLA, 400 - 900 nm, Metric Taps
¥544,773
3-5 Days
WFS30-14AR/M Support Documentation
WFS30-14AR/MShack-Hartmann WFS, 11.34 mm x 7.13 mm Aperture, 300 µm Pitch, AR Coated MLA, 400 - 900 nm, Metric Taps
¥544,773
3-5 Days

波面センサ(標準タイプ)キット

  • 波面センサ(標準タイプ)にピッチ300 µmのARコーティング付きマイクロレンズアレイが付属
  • マイクロレンズアレイは、個別のセンサーヘッドに対して工場で校正済み
  • WFS30-K1/M
    • クロムマスク付きのピッチ150 µmのマイクロレンズアレイによりWFS30-5C/Mの構成が可能 
    • ARコーティング付きのピッチ300 µmのマイクロレンズアレイによりWFS30-14AR/Mの構成が可能
  • WFS30-K2/M
    • ARコーティング付きのピッチ150 µmのマイクロレンズアレイによりWFS30-7AR/Mの構成が可能 
    • ARコーティング付きのピッチ300 µmのマイクロレンズアレイによりWFS30-14AR/Mの構成が可能
  • マイクロレンズを簡単に交換可能なピックアップツールが付属

こちらの波面センサーキットは、上記のWFS30-5C/MまたはWFS30-7AR/Mとすべて同じ仕様とハードウェア付属のほかに、もう1つ工場で校正済みのピッチ300 µmのARコーティング付きマイクロレンズアレイが付属します。付属のピックアップツールは、特許取得済みの精密磁性ホルダ内に取り付けられたマイクロレンズアレイモジュールの交換を簡単に行えます。これらの波面センサについては、「仕様」ならびに「セレクションガイド」において、キットの型番ではなく、波面センサの型番で情報が記載されています。例えば、WFS30-K1/Mにピッチ300 µmのマイクロレンズアレイが付いている場合、WFS30-14AR/Mをご参照ください。個別のセンサーヘッドに対して校正されていないマイクロレンズは使用しないでください。追加のマイクロレンズアレイ用にセンサーヘッドをアップグレードするには、当社までご連絡ください。 

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS30-K1 Support Documentation
WFS30-K1WFS Kit with 11.34 mm x 7.13 mm Aperture; 150 µm Pitch, Chrome-Masked MLA and 300 µm Pitch, AR-Coated MLA; Imperial Taps
¥655,106
3-5 Days
WFS30-K2 Support Documentation
WFS30-K2WFS Kit with 11.34 mm x 7.13 mm Aperture; Two AR-Coated MLAs, 150 µm Pitch and 300 µm Pitch; Imperial Taps
¥655,106
3-5 Days
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS30-K1/M Support Documentation
WFS30-K1/MWFS Kit with 11.34 mm x 7.13 mm Aperture; 150 µm Pitch, Chrome-Masked MLA and 300 µm Pitch, AR Coated MLA; Metric Taps
¥655,106
3-5 Days
WFS30-K2/M Support Documentation
WFS30-K2/MWFS Kit with 11.34 mm x 7.13 mm Aperture; Two AR-Coated MLAs, 150 µm Pitch and 300 µm Pitch; Metric Taps
¥655,106
3-5 Days

波面センサ(大開口タイプ) 

WFS40 Speed fps
Click to Enlarge

フレームレートと分解能はマイクロレンズアレイ、ソフトウェアで設定可能な検出部サイズ、動作モードに依存します。
  • 開口:正方形、最大11.26 mm x 11.26 mm
  • カメラ解像度:最大2048 x 2048ピクセル
  • 各波面センサ(WFS)にはマイクロレンズアレイが1個マウント済み
    • クロムマスクまたはARコーティング
    • 150 µmピッチのマイクロレンズアレイのレンズ配列:73 x 73(最大) 
    • 300 µmピッチのマイクロレンズアレイのレンズ配列:35 x 35(最大) 
  • ソフトウェア設定でフレームレートと分解能を制御
    • 入射瞳径調整
    • Normalまたは高速Subsampling(sub2)モード
  • 当社またはユーザ開発アプリケーションを介したソフトウェア制御

波面センサ(WFS)は、取り付け済みのマイクロレンズアレイに合わせて個別に校正しています。仕様の性能を得るためには、ソフトウェアアプリケーションが動作するPCとUSB 3.0インターフェイスが必要です(「仕様」タブをご覧ください)。しかし、性能が低くなりますが、USB 2.0インターフェイスでのご使用も可能です。WFS製品には、底部に取り付け可能なM4ならびにM6タップ穴付きのアダプタープレートが付属し、センサーヘッドをØ12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)ポストなどの各種ポストに取り付け可能です。

下記のキットには、センサーヘッドに合わせて校正済みのマイクロレンズアレイが2個付属します。 個々のセンサーヘッドに合わせた校正がされていないマイクロレンズは使用しないでください。追加のマイクロレンズアレイ用にセンサーヘッドをアップグレードするには、当社までご連絡ください。

Large-Aperture Wavefront Sensorsa
Item #WFS40-5C(/M)WFS40-7AR(/M)WFS40-14AR(/M)
Wavelength Range300 - 1100 nm400 - 900 nm
Effective Focal Length4.1 mm5.2 mm14.6 mm
Lenslet Array CoatingChrome MaskAR Coated
Lenslet Pitch150 µm300 µm
Wavefront Accuracy (at 633 nm)λ/25 rmsλ/30 rmsλ/40 rms
Wavefront Sensitivity (at 633 nm)λ/80 rmsλ/100 rmsλ/120 rms
Frame Rate4.0 - 98 Hz5.5 - 98 Hz
Camera Resolution2048 x 2048 Pixels Max, Software Selectable
High-Speed Control Box
with PoCL and Table Clamps
-
Included CableUSB 3.0 Type-A to Mini-B Cable, 3 m
  • 詳しい仕様については「仕様」タブをご覧ください。
+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS40-5C Support Documentation
WFS40-5CShack-Hartmann WFS, 11.26 mm Square Aperture, 150 µm Pitch, Chrome Masked MLA, 300 - 1100 nm, Imperial Taps
¥730,960
3-5 Days
WFS40-7AR Support Documentation
WFS40-7ARShack-Hartmann WFS, 11.26 mm Square Aperture, 150 µm Pitch, AR Coated MLA, 400 - 900 nm, Imperial Taps
¥730,960
3-5 Days
WFS40-14AR Support Documentation
WFS40-14ARShack-Hartmann WFS, 11.26 mm Square Aperture, 300 µm Pitch, AR Coated MLA, 400 - 900 nm, Imperial Taps
¥730,960
3-5 Days
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS40-5C/M Support Documentation
WFS40-5C/MShack-Hartmann WFS, 11.26 mm Square Aperture, 150 µm Pitch, Chrome Masked MLA, 300 - 1100 nm, Metric Taps
¥730,960
3-5 Days
WFS40-7AR/M Support Documentation
WFS40-7AR/MShack-Hartmann WFS, 11.26 mm Square Aperture, 150 µm Pitch, AR Coated MLA, 400 - 900 nm, Metric Taps
¥730,960
3-5 Days
WFS40-14AR/M Support Documentation
WFS40-14AR/MShack-Hartmann WFS, 11.26 mm Square Aperture, 300 µm Pitch, AR Coated MLA, 400 - 900 nm, Metric Taps
¥730,960
3-5 Days

波面センサ(大開口タイプ)キット

  • 波面センサ(大開口タイプ)にピッチ300 µmのARコーティング付きマイクロレンズアレイが付属
  • マイクロレンズアレイは、個別のセンサーヘッドに対して工場で校正済み
  • WFS40-K/M
    • クロムマスク付きのピッチ150 µmのマイクロレンズアレイによりWFS40-5C/Mの構成が可能
    • ARコーティング付きのピッチ300 µmのマイクロレンズアレイによりWFS40-14AR/Mの構成が可能
  • WFS40-K2/M
    • ARコーティング付きのピッチ150 µmのマイクロレンズアレイによりWFS40-7AR/Mの構成が可能
    • ARコーティング付きのピッチ300 µmのマイクロレンズアレイによりWFS40-14AR/Mの構成が可能
  • マイクロレンズを簡単に交換可能なピックアップツールが付属

こちらの波面センサーキットは、上記のWFS40-5C/MまたはWFS40-7AR/Mとすべて同じ仕様とハードウェア付属のほかに、もう1つ工場で校正済みのピッチ300 µmのARコーティング付きマイクロレンズアレイが付属します。付属のピックアップツールは、特許取得済みの精密磁性ホルダ内に取り付けられたマイクロレンズアレイモジュールの交換を簡単に行えます。これらの波面センサについては、「仕様」ならびに「セレクションガイド」において、キットの型番ではなく、波面センサの型番で情報が記載されています。例えば、WFS40-K1/Mにピッチ300 µmのマイクロレンズアレイが付いている場合、WFS40-14AR/Mをご参照ください。個別のセンサーヘッドに対して校正されていないマイクロレンズは使用しないでください。追加のマイクロレンズアレイ用にセンサーヘッドをアップグレードするには、当社までご連絡ください。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS40-K1 Support Documentation
WFS40-K1WFS Kit with 11.26 mm Square Aperture; 150 µm Pitch, Chrome-Masked MLA and 300 µm Pitch, AR-Coated MLA; Imperial Taps
¥841,294
3-5 Days
WFS40-K2 Support Documentation
WFS40-K2WFS Kit with 11.26 mm Square Aperture; Two AR-Coated MLAs, 150 µm Pitch and 300 µm Pitch; Imperial Taps
¥841,294
3-5 Days
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS40-K1/M Support Documentation
WFS40-K1/MWFS Kit with 11.26 mm Square Aperture; 150 µm Pitch, Chrome-Masked MLA and 300 µm Pitch, AR-Coated MLA; Metric Taps
¥841,294
3-5 Days
WFS40-K2/M Support Documentation
WFS40-K2/MWFS Kit with 11.26 mm Square Aperture; Two AR-Coated MLAs, 150 µm Pitch and 300 µm Pitch; Metric Taps
¥841,294
3-5 Days

波面センサ(高速タイプ) 

WFS20 Speed fps
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フレームレートと分解能はマイクロレンズアレイ、ソフトウェアで設定可能な検出部サイズ、動作モードに依存します。
  • 開口:長方形、最大7.20 mm x 5.40 mm 
  • カメラ解像度:最大1440 x 1080ピクセル
  • 各波面センサ(WFS)にはマイクロレンズアレイが1個マウント済み
    • クロムマスクまたはARコーティング
    • 150 µmピッチのマイクロレンズアレイのレンズ配列:47 x 35(最大) 
    • 300 µmピッチのマイクロレンズアレイのレンズ配列:23 x 17(最大) 
  • ソフトウェア設定でフレームレートと分解能を制御
    • 入射瞳径調整
    • 動作モード:Normal、2x2ビニング(Bin 2)、またはHigh-Speedモード
  • 当社またはユーザ開発のアプリケーションを介したソフトウェア制御 

これらの波面センサには、付属ケーブルでセンサーヘッドに接続するコントロールボックスが別に付属しています。High-Speedモードで動作時、コントロールボックス内蔵FPGAがイメージングデータを処理し、計算したスポット重心のデータポイントのみをPCに送信します。対して、NormalまたはBin 2モードにおいては、画像全体がPCに送信されます。 ソフトウェアアプリケーションが使用するPCにはUSB 2.0インターフェイスが必要です。WFS20の筐体の底部にある3つのM4タップ穴は、Ø12 mm~Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)ポストなどの各種ポストに取り付け可能です。また、前面にある4つのタップ穴には30 mm ケージシステム用のケージロッドを取り付けできます。 

下記のキットには、センサーヘッドに合わせて校正されたマイクロレンズアレイが2個付属します。 ご使用のセンサーヘッド向けに校正されていないマイクロレンズアレイはご使用にならないでください。追加のマイクロレンズアレイ用にセンサーヘッドをアップグレードするには、当社までご連絡ください。

High-Speed Wavefront Sensorsa
Item #WFS20-5C(/M)WFS20-7AR(/M)WFS20-14AR(/M)
Wavelength Range300 - 1100 nm400 - 900 nm
Effective Focal Length4.1 mm5.2 mm14.6 mm
Lenslet Array CoatingChrome MaskAR Coated
Lenslet Pitch150 µm300 µm
Wavefront Accuracy (at 633 nm)λ/30 rmsλ/60 rms
Wavefront Sensitivity (at 633 nm)λ/100 rmsλ/200 rms
Frame Rate23 - 880 Hz28 - 1120 Hz
Camera Resolution1440 x 1080 Pixels Max, Software Selectable
High-Speed Control Box
with PoCL and Table Clamps
Included CableUSB 2.0 Type-A to Mini-B Cable, 2 m
  • 詳しい仕様については「仕様」タブをご覧ください。
+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS20-5C Support Documentation
WFS20-5CFast Shack-Hartmann, WFS, 150 µm Pitch, Chrome Masked, 300 - 1100 nm, 8-32 Taps
¥849,679
3-5 Days
WFS20-7AR Support Documentation
WFS20-7ARFast Shack-Hartmann WFS, 150 µm Pitch, AR Coated: 400 - 900 nm, 8-32 Taps
¥849,679
3-5 Days
WFS20-14AR Support Documentation
WFS20-14ARFast Shack-Hartmann WFS, 300 µm Pitch, AR Coated: 400 - 900 nm, 8-32 Taps
¥849,679
3-5 Days
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS20-5C/M Support Documentation
WFS20-5C/MFast Shack-Hartmann WFS, 150 µm Pitch, Chrome Masked, 300 - 1100 nm, M4 Taps
¥849,679
3-5 Days
WFS20-7AR/M Support Documentation
WFS20-7AR/MFast Shack-Hartmann WFS, 150 µm Pitch, AR Coated: 400 - 900 nm, M4 Taps
¥849,679
3-5 Days
WFS20-14AR/M Support Documentation
WFS20-14AR/MFast Shack-Hartmann WFS, 300 µm Pitch, AR Coated: 400 - 900 nm, M4 Taps
¥849,679
3-5 Days

波面センサ(高速タイプ)キット

  • 波面センサ(高速タイプ)にピッチ300 µmのARコーティング付きマイクロレンズアレイとコントロールボックスが付属
  • マイクロレンズアレイは、個別のセンサーヘッドに対して工場で校正済み 
  • WFS20-K1/M
    • クロムマスク付きのピッチ150 µmのマイクロレンズアレイによりWFS20-5C/Mの構成が可能
    • ARコーティング付きのピッチ300 µmのマイクロレンズアレイによりWFS20-14AR/Mの構成が可能
  • WFS20-K2/M
    • ARコーティング付きのピッチ150 µmのマイクロレンズアレイによりWFS20-7AR/Mの構成が可能
    • ARコーティング付きのピッチ300 µmのマイクロレンズアレイによりWFS20-14AR/Mの構成が可能
  • マイクロレンズを簡単に交換可能なピックアップツールが付属

こちらの波面センサーキットは、上記のWFS20-5C/MまたはWFS20-7AR/Mとすべて同じ仕様とハードウェア付属のほかに、もう1つ工場で校正済みのピッチ300 µmのARコーティング付きマイクロレンズアレイが付属します。付属のピックアップツールは、特許取得済みの精密磁性ホルダ内に取り付けられたマイクロレンズアレイモジュールの交換を簡単に行えます。これらの波面センサについては、「仕様」ならびに「セレクションガイド」において、キットの型番ではなく、波面センサの型番で情報が記載されています。例えば、WFS20-K1/Mにピッチ300 µmのマイクロレンズアレイが付いている場合、WFS20-14AR/Mをご参照ください。個別のセンサーヘッドに対して校正されていないマイクロレンズは使用しないでください。追加のマイクロレンズアレイ用にセンサーヘッドをアップグレードするには、当社までご連絡ください。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS20-K1 Support Documentation
WFS20-K1Fast WFS Kit with 150 µm Pitch, Chrome-Masked and 300 µm Pitch, AR-Coated Microlens Arrays, 8-32 Taps
¥965,033
3-5 Days
WFS20-K2 Support Documentation
WFS20-K2Fast WFS Kit with 150 µm Pitch and 300 µm Pitch AR-Coated Microlens Arrays, 8-32 Taps
¥965,033
3-5 Days
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
WFS20-K1/M Support Documentation
WFS20-K1/MFast WFS Kit with 150 µm Pitch, Chrome-Masked and 300 µm Pitch, AR-Coated Microlens Arrays, Metric, M4 Taps
¥965,033
Today
WFS20-K2/M Support Documentation
WFS20-K2/MFast WFS Kit with 150 µm Pitch and 300 µm Pitch AR-Coated Microlens Arrays, M4 Taps
¥965,033
3-5 Days

USBケーブル、トリガケーブル

ケーブルCAB-WFS20-T1は、お手持ちの外部トリガと高速タイプのシャックハルトマン波面センサ(型番 WFS20)の接続にお使いいただけます。ケーブルCAB-DCU-T3は、標準タイプ(型番 WFS30)ならびに大開口タイプ(型番 WFS09)シャックハルトマン波面センサで同様の機能でお使いいただけます。トリガ入力の仕様については、「仕様」タブをご覧ください。

Item #CAB-WFS20-T1CAB-WFS20-T1PinAssignment
CAB-WFS20-T1
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Connector Device Side4-Pin Hirose, Female1Not Used
TTL Trigger InputBare Wire (Brown)2Trigger Input Ground (Black, Bare Wire)
ShieldingNone3TTL Trigger Input (Brown, Bare Wire)
Length2 m4Not Used
Item #CAB-DCU-T3CAB-DCU-T3PinAssignment
CAB-DCU-T3
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Connector Device SideHirose HR25-7TP-8S, Female2Flash Outputa
End Opposite ConnectorsTinned End of Wires3GPIO 1, 3.3 V LVCMOS
FunctionGPIO4Trigger Inputa - (Brown, Bare Wire)
Trigger In (Bare Wire)yes5Flash Outputa +
Flash & Digital Out (Bare Wire)yes6GPIO 2, 3.3 V LVCMOS
Cable TypeShielded High-Flexible Control
Cable 8 x 0.1 mm, Ø4.9 mm
7Trigger Inputa + (White, Bare Wire)
ShieldingSingle Shielded8Output Supply Voltage, 5 V (100 mA)
Length2 m9N/A
  • Bare Wire:これらのピンは高電圧や誤電圧から保護するために、カメラ内のフォトカプラにより絶縁されています。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
CAB-WFS20-T1 Support Documentation
CAB-WFS20-T1トリガーケーブル、WFS20シリーズ波面センサ用
¥9,918
3-5 Days
CAB-DCU-T3 Support Documentation
CAB-DCU-T3USB3.0 I/Oケーブル、Hirose 25、DCC3240、DCC3260カメラ用、2 m
¥13,495
Today

波面センサ用キネマティックマウント


動画では、KM100WFSを右手系から左手系構成に変換する方法をご紹介しています。KM200PM(/M)についても手順は同様です。

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KM200PM(/M)の取付けプラットフォームは大きいため、様々な部品に対応可能です。
Platform Specifications
Item #Tapped HolesThrough HolesPlatform Deptha
KM100WFS-#8 (x2)
M3 (x2)
1.52" (38.6 mm)
KM200PM6-32 (x16)
8-32 (x4)
#8 (x2)2.10" (53.3 mm)
KM200PM/MM4 (x21)M4 (x2)53.3 mm (2.10")
  • プラットフォームの前端と後端の距離です。
  • ±4°のあおり調整(チップ&チルト)用に2個の80 TPIアジャスタ
  • 1回転につき8 mradの調整
  • プラットフォームは取り外し可能でどちらのアームにも取り付けられ、右手系と左手系の両方の構成が可能
  • ノブを取り外してアジャスターネジを六角ソケットで操作可能

キネマティックプラットフォームマウントKM100WFSとKM200PM/Mを用いると、当社のCMOSベースのシャックハルトマン波面センサの角度調整が可能です。なお、センサの光軸は光学ポストの中心上にはありません。右の動画では、KM100WFSを右手系から左手系構成に変換する方法をご紹介しています。 KM200PM/Mも手順は同様です。

KM100WFSは波面センサWFS20が取り付け可能で、当社のプラットフォームKM100PM/Mの設計と似ています。高速センサWFS20の取り付けには、プレートの前端近くにある2個の#8貫通穴と付属の#8-32ネジを使用します。DCUシリーズのCCDカメラや、センサWFS20もKM100WFSに取り付け可能です。

マウントKM200PM/MはKM100WFSよりも大きく、プレートの前端に近い2個のM4貫通穴を使ってセンサWFS20を取り付けられます。WFS30およびWFS40は、複数あるM4タップ穴の1つを使用して取り付けが可能です。厚みがあり、穴の数も多いので様々な取り付けを可能にします。 プラットフォームは2本のM2.5ネジと2 mmの六角レンチを使用して前部プレートに固定します。プラットフォームの2つの構成部品は2本の#3-48ネジ(2 mm六角対応)で結合されています。必要であれば取付けプレートを取り外してお手持ちの代替品と交換することもでき、カスタム仕様の構築も可能です。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
KM200PM Support Documentation
KM200PMキネマティックプリズムマウント、奥行2.1インチ、#6-32&#8-32タップ穴付き(インチ規格)
¥16,600
3-5 Days
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
KM100WFS Support Documentation
KM100WFSキネマティックマウント、波面センサ用
¥11,501
Today
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
KM200PM/M Support Documentation
KM200PM/Mキネマティックプリズムマウント、奥行53.3 mm、M4タップ穴付き(ミリ規格)
¥16,600
Today
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