公开(公告)号：US20120293769A1

公开(公告)日：2012-11-22

申请号：US13299466

申请日：2011-11-18

申请人： Thomas D. Raymond ,  Paul Pulaski ,  Stephen W. Farrer ,  Daniel R. Neal ,  Alan H. Greenaway ,  David M. Faichnie ,  Heather I. Campbell Dalgarno ,  Graham N. Craik

发明人： Thomas D. Raymond ,  Paul Pulaski ,  Stephen W. Farrer ,  Daniel R. Neal ,  Alan H. Greenaway ,  David M. Faichnie ,  Heather I. Campbell Dalgarno ,  Graham N. Craik

IPC分类号： A61B3/14 ,  G01M11/02 ,  A61B3/10

CPC分类号： G01M11/0292 ,  A61B3/1015 ,  G01J9/00

摘要： A phase diversity wavefront sensor includes an optical system including at least one optical element for receiving a light beam; a diffractive optical element having a diffractive pattern defining a filter function, the diffractive optical element being arranged to produce, in conjunction with the optical system, images from the light beam associated with at least two diffraction orders; and a detector for detecting the images and outputting image data corresponding to the detected images. In one embodiment, the optical system, diffractive optical element, and detector are arranged to provide telecentric, pupil plane images of the light beam. A processor receives the image data from the detector, and executes a Gerchberg-Saxton phase retrieval algorithm to measure the wavefront of the light beam.

摘要翻译： 相位分集波前传感器包括光学系统，该光学系统包括用于接收光束的至少一个光学元件; 具有限定滤光器功能的衍射图案的衍射光学元件，所述衍射光学元件布置成与所述光学系统结合产生与至少两个衍射级相关联的光束的图像; 以及用于检测图像并输出与检测到的图像相对应的图像数据的检测器。 在一个实施例中，光学系统，衍射光学元件和检测器被布置成提供光束的远心光瞳平面图像。 处理器从检测器接收图像数据，并且执行Gerchberg-Saxton相位检索算法来测量光束的波前。

公开(公告)号：US06975457B1

公开(公告)日：2005-12-13

申请号：US09622405

申请日：1999-03-05

申请人： Alan H Greenaway ,  Paul M Blanchard

发明人： Alan H Greenaway ,  Paul M Blanchard

IPC分类号： G02B5/18 ,  G02B6/28 ,  G02B27/04 ,  G02B27/22 ,  G02B27/44 ,  G11B7/135 ,  G11B7/14

CPC分类号： G11B7/1353 ,  G02B5/18 ,  G02B5/1828 ,  G02B6/2848 ,  G02B27/04 ,  G02B27/4238 ,  G02B27/4294 ,  G03H2001/0212 ,  G03H2001/0858 ,  G11B7/14

摘要： A three-dimensional imaging system is described which exploits the defocusing of non-zero diffraction order images caused by the quadratic distortion of a diffraction grating (4). An optical system (1) is used such that objects (5, 6 and 7), located at different distances from grating (4), are imaged simultaneously and spatially separated on a single plane B.

摘要翻译： 描述了利用由衍射光栅（4）的二次失真引起的非零衍射级图像的散焦的三维成像系统。 使用光学系统（1），使得位于与光栅（4）不同距离的物体（5,6和7）在单个平面B上同时成像并在空间上分离。

公开(公告)号：US06621956B2

公开(公告)日：2003-09-16

申请号：US10053900

申请日：2002-01-24

申请人： Alan H Greenaway ,  James G Burnett ,  Andrew R Harvey ,  Paul M Blanchard ,  Peter A Lloyd ,  Roy McBride ,  Philip St John Russell

发明人： Alan H Greenaway ,  James G Burnett ,  Andrew R Harvey ,  Paul M Blanchard ,  Peter A Lloyd ,  Roy McBride ,  Philip St John Russell

IPC分类号： G02B634

CPC分类号： G01M11/083 ,  G01D5/35306 ,  G01D5/3538

摘要： An optical fibre bend sensor (10) measures the degree and orientation of bending present in a sensor length (30) portion of a fibre assembly (26). Within a multicored fibre (30, 32,34), cores (62, 66) are grouped in non-coplanar pairs. An arrangement of optical elements (28, 36, 38) define within each core pair (62, 66) two optical paths (122, 124) which differ along the sensor length (30): one core (62) of a pair (62, 66) is included in the first path (122), and the other core (66) in the second path (124). A general bending of the sensor region (30) will lengthen one core (62, 66) with respect to the other. Interrogation of this length differential by means of interferometry generates interferograms from which the degree of bending in the plane of the core pair is extracted. Bend orientation can be deduced from data extracted from multiple core pairs.

摘要翻译： 光纤弯曲传感器（10）测量存在于光纤组件（26）的传感器长度（30）部分中的弯曲的程度和取向。 在多芯光纤（30,32,34）内，核心（62,66）被分组成非共面对。 光学元件（28,36,38）的布置在每个芯对（62,66）内限定沿着传感器长度（30）不同的两个光路（122,124）：一对（62）的一个芯（62） ，66）包括在第一路径（122）中，另一个核心（66）包括在第二路径（124）中。 传感器区域（30）的一般弯曲将相对于另一个将一个芯（62,66）延长。 通过干涉测量对这种长度差分的询问产生干涉图，从中提取出核心对的平面中的弯曲程度。 弯曲取向可以从从多个核心对提取的数据中推导出来。

公开(公告)号：US06389187B1

公开(公告)日：2002-05-14

申请号：US09446325

申请日：2000-04-21

申请人： Alan H Greenaway ,  James G Burnett ,  Andrew R Harvey ,  Peter A Lloyd ,  Roy McBride ,  Philip St John Russell ,  Paul M Blanchard

发明人： Alan H Greenaway ,  James G Burnett ,  Andrew R Harvey ,  Peter A Lloyd ,  Roy McBride ,  Philip St John Russell ,  Paul M Blanchard

IPC分类号： G02B600

CPC分类号： G01M11/083 ,  G01D5/35306 ,  G01D5/3538

摘要： An optical fiber bend sensor (10) measures the degree and orientation of bending present in a sensor length (30) portion of a fiber assembly (26). Within a multicored fiber (30, 32, 34), cores (62, 66) are grouped in non-coplanar pairs. An arrangement of optical elements (28, 36, 38) define within each core pair (62, 66) two optical paths (122, 124) which differ along the sensor length (30): one core (62) of a pair (62, 66) is included in the first path (122), and the other core (66) in the second path (124). A general bending of the sensor region (30) will lengthen one core (62, 66) with respect to the other. Interrogation of this length differential by means of interferometry generates interferograms from which the degree of bending in the plane of the core pair is extracted. Bend orientation can be deduced from data extracted from multiple core pairs.

摘要翻译： 光纤弯曲传感器（10）测量存在于光纤组件（26）的传感器长度（30）部分中的弯曲的程度和取向。 在多芯光纤（30,32,34）内，核心（62,66）被分组成非共面对。 光学元件（28,36,38）的布置在每个芯对（62,66）内限定沿着传感器长度（30）不同的两个光路（122,124）：一对芯（62） ，66）包括在第一路径（122）中，另一个核心（66）包括在第二路径（124）中。 传感器区域（30）的一般弯曲将相对于另一个将一个芯（62,66）延长。 通过干涉测量对这种长度差分的询问产生干涉图，从中提取出核心对的平面中的弯曲程度。 弯曲取向可以从从多个核心对提取的数据中推导出来。

公开(公告)号：US08517535B2

公开(公告)日：2013-08-27

申请号：US13299466

申请日：2011-11-18

申请人： Thomas D Raymond ,  Paul Pulaski ,  Stephen W Farrer ,  Daniel R Neal ,  Alan H Greenaway ,  David M Faichnie ,  Heather I Campbell Dalgarno ,  Graham N Craik

发明人： Thomas D Raymond ,  Paul Pulaski ,  Stephen W Farrer ,  Daniel R Neal ,  Alan H Greenaway ,  David M Faichnie ,  Heather I Campbell Dalgarno ,  Graham N Craik

IPC分类号： A61B3/10 ,  A61B3/00 ,  G02B5/18

CPC分类号： G01M11/0292 ,  A61B3/1015 ,  G01J9/00

摘要： A phase diversity wavefront sensor includes an optical system including at least one optical element for receiving a light beam; a diffractive optical element having a diffractive pattern defining a filter function, the diffractive optical element being arranged to produce, in conjunction with the optical system, images from the light beam associated with at least two diffraction orders; and a detector for detecting the images and outputting image data corresponding to the detected images. In one embodiment, the optical system, diffractive optical element, and detector are arranged to provide telecentric, pupil plane images of the light beam. A processor receives the image data from the detector, and executes a Gerchberg-Saxton phase retrieval algorithm to measure the wavefront of the light beam.

摘要翻译： 相位分集波前传感器包括光学系统，该光学系统包括用于接收光束的至少一个光学元件; 具有限定滤光器功能的衍射图案的衍射光学元件，所述衍射光学元件布置成与所述光学系统结合产生与至少两个衍射级相关联的光束的图像; 以及用于检测图像并输出与检测到的图像相对应的图像数据的检测器。 在一个实施例中，光学系统，衍射光学元件和检测器被布置成提供光束的远心光瞳平面图像。 处理器从检测器接收图像数据，并且执行Gerchberg-Saxton相位检索算法来测量光束的波前。

公开(公告)号：US20090185132A1

公开(公告)日：2009-07-23

申请号：US12259381

申请日：2008-10-28

申请人： Thomas D. RAYMOND ,  Paul PULASKI ,  Stephen W. FARRER ,  Daniel R. NEAL ,  Alan H. GREENAWAY ,  David M. FAICHNIE ,  Heather I. CAMPBELL DALGARNO ,  Graham N. CRAIK

发明人： Thomas D. RAYMOND ,  Paul PULASKI ,  Stephen W. FARRER ,  Daniel R. NEAL ,  Alan H. GREENAWAY ,  David M. FAICHNIE ,  Heather I. CAMPBELL DALGARNO ,  Graham N. CRAIK

IPC分类号： A61B3/10 ,  G01B9/00 ,  G06F17/50 ,  G01M11/02

CPC分类号： G01M11/0292 ,  A61B3/1015 ,  G01J9/00

摘要： A phase diversity wavefront sensor includes an optical system including at least one optical element for receiving a light beam; a diffractive optical element having a diffractive pattern defining a filter function, the diffractive optical element being arranged to produce, in conjunction with the optical system, images from the light beam associated with at least two diffraction orders; and a detector for detecting the images and outputting image data corresponding to the detected images. In one embodiment, the optical system, diffractive optical element, and detector are arranged to provide telecentric, pupil plane images of the light beam. A processor receives the image data from the detector, and executes a Gerchberg-Saxton phase retrieval algorithm to measure the wavefront of the light beam.

摘要翻译： 相位分集波前传感器包括光学系统，该光学系统包括用于接收光束的至少一个光学元件; 具有限定滤光器功能的衍射图案的衍射光学元件，所述衍射光学元件布置成与所述光学系统结合产生与至少两个衍射级相关联的光束的图像; 以及用于检测图像并输出与检测到的图像相对应的图像数据的检测器。 在一个实施例中，光学系统，衍射光学元件和检测器被布置成提供光束的远心光瞳平面图像。 处理器从检测器接收图像数据，并且执行Gerchberg-Saxton相位检索算法来测量光束的波前。

公开(公告)号：US08118429B2

公开(公告)日：2012-02-21

申请号：US12259381

申请日：2008-10-28

申请人： Thomas D. Raymond ,  Paul Pulaski ,  Stephen W. Farrer ,  Daniel R. Neal ,  Alan H. Greenaway ,  David M. Faichnie ,  Heather I. Campbell Dalgarno ,  Graham N. Craik

发明人： Thomas D. Raymond ,  Paul Pulaski ,  Stephen W. Farrer ,  Daniel R. Neal ,  Alan H. Greenaway ,  David M. Faichnie ,  Heather I. Campbell Dalgarno ,  Graham N. Craik

IPC分类号： A61B3/10 ,  G02B5/18

CPC分类号： G01M11/0292 ,  A61B3/1015 ,  G01J9/00

摘要： A phase diversity wavefront sensor includes an optical system including at least one optical element for receiving a light beam; a diffractive optical element having a diffractive pattern defining a filter function, the diffractive optical element being arranged to produce, in conjunction with the optical system, images from the light beam associated with at least two diffraction orders; and a detector for detecting the images and outputting image data corresponding to the detected images. In one embodiment, the optical system, diffractive optical element, and detector are arranged to provide telecentric, pupil plane images of the light beam. A processor receives the image data from the detector, and executes a Gerchberg-Saxton phase retrieval algorithm to measure the wavefront of the light beam.

摘要翻译： 相位分集波前传感器包括光学系统，该光学系统包括用于接收光束的至少一个光学元件; 具有限定滤光器功能的衍射图案的衍射光学元件，所述衍射光学元件布置成与所述光学系统结合产生与至少两个衍射级相关联的光束的图像; 以及用于检测图像并输出与检测到的图像相对应的图像数据的检测器。 在一个实施例中，光学系统，衍射光学元件和检测器被布置成提供光束的远心光瞳平面图像。 处理器从检测器接收图像数据，并且执行Gerchberg-Saxton相位检索算法来测量光束的波前。

公开(公告)号：US06547406B1

公开(公告)日：2003-04-15

申请号：US09529671

申请日：2000-05-02

申请人： Alan H. Greenaway ,  Paul Harrison ,  Robin Dickson

发明人： Alan H. Greenaway ,  Paul Harrison ,  Robin Dickson

IPC分类号： G02B508

CPC分类号： G02B23/12 ,  G02B15/00 ,  G02B26/0825 ,  H04N5/33

摘要： An infra-red imaging system has two variable focal length optical components (6, 7) whose positions are fixed relative to one another. The system also comprises an image detector (8). Control means (13) is provided such that the focal length of one of the variable focal length optical components (7) can be varied in relation to the focal length of the other variable focal length optical component (6). The system can be used to produce an image of variable magnification while maintaining an in-focus image at the detector (8). The control means (13) may comprise a mechanical linkage, an electronic circuit, or a computer program. In an alternative embodiment the optical system is a beam expander. Controlling a focusing mirror can achieve a dither effect. Controlling a focusing mirror can also de-focus the image, giving a mean scene temperature evaluation.

摘要翻译： 红外成像系统具有两个相对于彼此固定位置的可变焦距光学部件（6,7）。 该系统还包括图像检测器（8）。 设置控制装置（13），使得可变焦距光学部件（7）之一的焦距可以相对于另一个可变焦距光学部件（6）的焦距变化。 该系统可用于产生可变放大图像，同时保持检测器（8）处的对焦图像。 控制装置（13）可以包括机械联动装置，电子电路或计算机程序。 在替代实施例中，光学系统是光束扩展器。 控制聚焦镜可以实现抖动效果。 控制聚焦镜还可以对图像进行对焦，给出平均场景温度评估。

公开(公告)号：US06137573A

公开(公告)日：2000-10-24

申请号：US142860

申请日：1998-09-16

申请人： David G Luke ,  Roy McBride ,  Peter A Lloyd ,  James G Burnett ,  Alan H Greenaway ,  Julian D C Jones

发明人： David G Luke ,  Roy McBride ,  Peter A Lloyd ,  James G Burnett ,  Alan H Greenaway ,  Julian D C Jones

IPC分类号： G01D5/353 ,  G01K11/32 ,  G01L1/24 ,  G10D9/02

CPC分类号： G01K11/32 ,  G01D5/35303 ,  G01D5/35316 ,  G01D5/35383 ,  G01D5/35387 ,  G01L1/242

摘要： A sensor system (10) incorporating an interferometer operates as an optical strain gauge. The system (10) is arranged to generate interferograms characterised by an optical path difference between light traversing a sensor arm (12) of the interferometer and light traversing a reference arm (58). Each arm incorporates a highly birefringent optical fibre (38, 58) capable of supporting light propagation at two velocities in two different polarisation modes. A first interferogram is generated between light coupled into the fast eigenmodes of each fibre and a second is generated between light coupled into the slow eigenmodes. Mean optical group delay (.tau..sub.MGD) and differential optical group delay (.tau..sub.DGD) of these interferograms are affected differently by temperature and strain and thus provide a means of discriminating between these attributes of the sensor environment. Thus simultaneous measurement of strain and temperature is achieved.

摘要翻译： PCT No.PCT / GB97 / 00807 Sec。 371日期：1998年9月16日 102（e）日期1998年9月16日PCT 1997年3月24日PCT公布。 出版物WO97 / 37197 日期1997年10月9日包含干涉仪的传感器系统（10）作为光学应变计工作。 系统（10）被布置成产生干涉图，其特征在于穿过干涉仪的传感器臂（12）的光与穿过参考臂（58）的光之间的光程差。 每个臂包含能够以两种不同偏振模式支持两种速度的光传播的高双折射光纤（38,58）。 在耦合到每个光纤的快速本征模式中的光之间产生第一干涉图，而在耦合到慢本征模中的光之间产生第二干涉图。 这些干涉图的平均光学组延迟（tau MGD）和差分光学组延迟（tau DGD）受到温度和应变的不同的影响，因此提供了区分传感器环境的这些属性的手段。 因此实现了应变和温度的同时测量。

公开(公告)号：US06301420B1

公开(公告)日：2001-10-09

申请号：US09070747

申请日：1998-05-01

申请人： Alan H. Greenaway ,  Peter A. Lloyd ,  Timothy A. Birks ,  Philip S. Russell ,  Jonathan C. Knight

发明人： Alan H. Greenaway ,  Peter A. Lloyd ,  Timothy A. Birks ,  Philip S. Russell ,  Jonathan C. Knight

IPC分类号： G02B602

CPC分类号： G02B6/02338 ,  C03B37/01205 ,  C03B2203/14 ,  C03B2203/34 ,  C03B2203/42 ,  G02B6/02042 ,  G02B6/021 ,  G02B6/02347 ,  G02B6/02385

摘要： An optical fiber for transmitting radiation comprising two or more core regions, two or more core regions, each core region comprising a substantially transparent core material and having a core refractive index, a core length, and a core diameter, wherein said core regions are arranged within a cladding region, said cladding region comprising a length of first substantially transparent cladding material, having a first refractive index, wherein said first substantially transparent cladding material has an array of lengths of a second cladding material embedded along its length, wherein the second cladding material has a second refractive index which is less than said first refractive index, such that radiation input to said fiber propagates along at least one of said core regions. The cladding region and the core regions may be arranged such that radiation input to said optical fiber propagates along one or more said lengths of said core regions in a single mode of propagation. The optical fiber may be used as a bend sensor, a spectral filter or a directional coupler. The invention also relates to a method of manufacturing a multicore optical fiber.

摘要翻译： 一种用于透射辐射的光纤，包括两个或更多个芯区域，两个或更多个芯区域，每个芯区域包括基本上透明的芯材料并且具有芯折射率，芯长度和芯直径，其中所述芯区域布置 在包层区域内，所述包层区域包括具有第一折射率的第一基本上透明的包层材料的长度，其中所述第一基本上透明的包层材料具有沿其长度嵌入的第二包层材料的长度阵列，其中所述第二包层 材料具有小于所述第一折射率的第二折射率，使得输入到所述纤维的辐射沿着所述芯区域中的至少一个传播。 包层区域和核心区域可以被布置成使得输入到所述光纤的辐射在单个传播模式中沿着一个或多个所述核心区域的长度传播。 光纤可以用作弯曲传感器，光谱滤波器或定向耦合器。 本发明还涉及一种制造多芯光纤的方法。