opticsbenchui

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 03/06/13
  • Correction mineure : 03/06/13
  • Auteur de la fiche : Anne Sentenac (Institut Fresnel)
  • Responsable thématique : Dirk Hoffmann (Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM-IN2P3))

opticsbenchui : instrumentation sous Linux pour piloter et automatiser des expériences d'optique

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système :
  • Version actuelle : 0.10 - 24/07/2012
  • Licence(s) : GPL
  • Etat : diffusé en beta
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Ce logiciel a été sous-traité à un prestataire externe au CNRS.
  • Contact concepteur(s) : Voir l'auteur de la présente fiche
  • Laboratoire(s), service(s)... : Prestataire externe

 

Une fiche logiciel décrit plus en détail ce développement, consultez la pour plus d’informations : opticsbenchui
Fonctionnalités générales du logiciel

opticsbenchui permet de piloter et automatiser facilement des expériences d'optique utilisant du matériel commercial (périphériques de PC). L'application se présente sous une forme graphique (sous la forme de code source en C++, compilable sous Linux). Le matériel compatible avec cette application recouvre les quatre catégories principales suivantes:

  • Caméras ayant une connexion de type FireWire (compatible protocole IIDC), de type Ethernet (compatible protocole GiGeVision), de type CameraLink (de la marque Andor).
  • Actuateurs de la marque PI, Standa, NewPort, NewFocus, Micos, aux protocoles de communication RS232, USB, Ethernet.
  • Cartes d'acquisition de type compteurs, DAC et ADC.
  • Modulateurs spatiaux de lumière (SLM).

Chaque matériel peut être contrôlé individuellement à travers sa fenêtre de configuration spécifique (gestion des caméras, compteurs, moteurs), ce qui permet de faire les ajustements (individuels) manuels nécessaires aux expériences.
La phase d'automatisation (implémentation des 'scans') s'effectue dans le panneau d'acquisition dans laquelle l'utilisateur inscrit une succession de lignes de commandes simples adressées aux différents périphériques. Des combinaisons de commandes peuvent être implémentées en boucles. Les commandes possibles incluent des mouvements (moteurs), des prises d'instantanés (images caméra, masques SLM), des comptages de photons, des traitements de données intermédiaires (images de phase, d'amplitude, moyennes).

Le format de sauvegarde des données est le format open source HDF5, un format très répandu dans les milieux scientifiques. C'est un format compatible avec les plate-formes Windows/Linux. En particulier, les fichiers HDF5 sont directement exploitables par les logiciels commerciaux Matlab et Labview.

Contexte d’utilisation du logiciel

Le logiciel opticsbenchui dédié aux expériences sur banc optique sert à effectuer des scans de mesure d'un ensemble d'instruments hétérogènes. Le scan correspond généralement au mouvement d'un instrument de type moteur, tandis que la mesure correspond à la réponse d'un instrument de type senseur (caméra, photodiode, etc...). L'architecture du logiciel prend en compte l'existence de fonctionnalités à caractère indépendant et collaboratif (multithread). Chaque instrument doit pouvoir être manipulé de manière indépendante pour les besoins de l'expérimentateur. Mais il doit être également possible de coordonner les uns avec les autres dans une séquence donnée pour réaliser n'importe quel type de scan (phase d'automatisation).
Nous utilisons opticsbenchui sur deux expériences de banc optique comprenant des caméras (Kappa, PhotonFocus, Andor), un compteur de photons (carte NI PCI-6110), un SLM Holoeye, 3 moteurs piezo (PI E725), 2 moteurs à pas linéaires et rotateur (Standa uSMC2), 2 moteurs à pas linéaires (NewStep NewPort NSC200), un DAC-PCI Advantech pilotant un modulateur de phase.

L'application évolue dynamiquement en fonction des nouveaux besoins du laboratoire, en particulier lorsque nous faisons l'acquisition de nouveau matériel. L'avantage de opticsbenchui est que chaque nouvelle intégration est faite de la manière la plus large possible et donne lieu, à la création d'une nouvelle famille d'instruments.

Ce logiciel est recommandé pour les laboratoires d'optique qui cherchent une alternative à Labview sous Linux, et/ou qui manquent de compétences en programmation et automatisation d'expériences sur banc optique.