液晶空間光調(diào)制器常用的校準(zhǔn)測量方式
不同的lcos所能調(diào)制的范圍不同，因此在使用之前，需要對每個(gè)lcos都進(jìn)行調(diào)制性能的標(biāo)定。主要測量方法有功率計(jì)探測法、馬赫—曾德干涉方法、徑向剪切干涉方法、泰曼格林干涉方法、雙孔干涉方法等。下面簡單介紹幾種。
功率計(jì)直接探測法
圖1
功率計(jì)直接探測法的原理圖如圖1所示，激光經(jīng)準(zhǔn)直擴(kuò)束后照射在非偏振分束片上，其中透射光經(jīng)lcos調(diào)制后反射，反射光經(jīng)反射鏡反射后作為參考光，與待測的 lcos調(diào)制后的光發(fā)生干涉后被功率計(jì)接收，記錄光強(qiáng)的變化。測試方法非常簡單，但是由于照射光不是嚴(yán)格的平行光，干涉后的光強(qiáng)較難保證wan全均勻，導(dǎo)致測量結(jié)果精度不高，而且得到的相位調(diào)制特性結(jié)果為整個(gè)lcos液晶層表面的平均結(jié)果，無法通過該方法得到液晶層特定表面的調(diào)制結(jié)果。
馬赫-曾德干涉方法
圖2
馬赫-曾德干涉方法原理圖如圖2所示。激光經(jīng)過第一個(gè)bs后將光分成兩路，一路光由反射鏡反射到第二個(gè)bs，另一路光透過液晶空間光調(diào)制器發(fā)生調(diào)制后，與參考光干涉。得到的干涉條紋的相對移動量即為液晶空間光調(diào)制器的相位調(diào)制量。馬赫-曾德干涉儀通過計(jì)算干涉圖的相對移動來得到液晶空間光調(diào)制器的相位調(diào)制情況。馬赫-曾德干涉基于干涉原理進(jìn)行測量，但是由于裝置需要的參考光為嚴(yán)格的平面波，對實(shí)驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性要求較高，此外該方法適用于測量透射式液晶空間光調(diào)制器。
徑向剪切干涉方法
徑向剪切干涉方法工作原理圖如圖3所示，該方法通過對液晶空間光調(diào)制器調(diào)制后的波面與本身錯(cuò)位后放大和縮小的波面產(chǎn)生干涉條紋，通過迭代算法分析得到干涉條紋，以得到液晶空間光調(diào)制器的相位調(diào)制特性。
圖3
在剪切干涉光路中，將放大的波面作為參考光，避免了引入額外參考光所帶來的誤差，保持了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有較高的精度。在記錄干涉條紋的過程中， 針對整個(gè)波面進(jìn)行記錄，只需要一幅干涉圖即可。但缺點(diǎn)是若放大的波面畸變比較大時(shí)，將無法被視為平面波，干涉條紋將較為復(fù)雜，不利于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理。
上海昊量光電設(shè)備有限公司代理的meadowlark optics的硅基液晶 (lcos) 空間光調(diào)制器 (slm) 采用模擬電壓尋址，4096（12bit）個(gè)模擬尋址電壓級次，保證jue佳的線性度和相位準(zhǔn)確性，專為純相位應(yīng)用而設(shè)計(jì)。可以提供高速的響應(yīng)時(shí)間和高相位穩(wěn)定性。
許多用于表征和校正像差的算法都基于zernike多項(xiàng)式。然而，對圓形孔徑的依賴不適用于描述正方形或矩形陣列的像差。美國meadowlark optics公司已經(jīng)開發(fā)了基于slm的干涉子孔徑的替代方案，以確保slm的有效通光區(qū)域上的像差可以被校正到λ/ 40或更好。如下圖所示， 矯正后的mlo空間光調(diào)制器波前像差（波前畸變）變得很低。
a）原始的1920 x 1200像素slm波前（λ/ 7 rms）（b）應(yīng)用了像差校正的波前（λ/ 20 rms）（c）未應(yīng)用校正的像差曲面圖。（d）應(yīng)用校正后的像差曲面圖。
上海昊量光電設(shè)備有限公司可以提供1920x1200分辨率的標(biāo)準(zhǔn)款純相位液晶空間光調(diào)制器和1024x1024分辨率超高速的純相位slm。
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