亞毫秒（1-2 ms）液晶空間光調(diào)制器作為一種高單元密度的新型波前矯正器件浴捆，相對(duì)于傳統(tǒng)的變形鏡波前矯正器蒜田，具有：價(jià)格低廉，
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利用Meadowlark Optics公司的亞毫秒空間光調(diào)制器研制成功了LCAO（液晶自適應(yīng)）系統(tǒng)梯捕。
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摘 要：亞毫秒（1-2 ms）液晶空間光調(diào)制器作為一種高單元密度的新型波前矯正器件傀顾，相對(duì)于傳統(tǒng)的變形鏡波前矯正器，具有：價(jià)格低廉碌奉，響應(yīng)速度快短曾，校正單元多（512*512）寒砖，調(diào)制精度高等特點(diǎn)，是21世紀(jì)天文觀測(cè)領(lǐng)域非常重要的波前矯正器件嫉拐。目前國(guó)內(nèi)的客戶已經(jīng)利用Meadowlark Optics公司的亞毫秒空間光調(diào)制器研制成功了LCAO（液晶自適應(yīng)）系統(tǒng)哩都。該系統(tǒng)已成功的與1.23m口徑的望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)連接，并且清晰的觀測(cè)到土星及其環(huán)繞的光環(huán)帶婉徘，分辨出4.8和5.5視星等的α-COM雙星漠嵌，成像分辨率達(dá)到1.8倍衍射極限的分辨率。
關(guān)鍵詞：空間光調(diào)制器盖呼、液晶空間光調(diào)制器儒鹿、調(diào)制器、SLM塌计、變形鏡挺身、自適應(yīng)光學(xué)、偏振無關(guān)
引 言：液晶自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的主要作用為矯正大氣湍流帶來的波前畸變锌仅。大氣湍流是因?yàn)榇髿庵芯植康膲簭?qiáng)，擴(kuò)散速度墙贱，溫度等物理量會(huì)發(fā)生隨機(jī)的變化热芹，因而導(dǎo)致大氣的折射率也會(huì)發(fā)生無規(guī)則的變化，當(dāng)光經(jīng)過大氣后波前會(huì)發(fā)生相應(yīng)的畸變惨撇。如果不經(jīng)過自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校準(zhǔn)伊脓，觀測(cè)到的目標(biāo)物或得到的觀測(cè)結(jié)果與實(shí)際的目標(biāo)物或真實(shí)的結(jié)果會(huì)有非常大的偏差，觀測(cè)精度更無從談起魁衙。
液晶空間光調(diào)制器(波前矯正器)的工作原理
Meadowlark Optics公司的SLM（Spatial light modulator）使用的液晶材料為超高速液晶报腔，利用液晶的雙折射效應(yīng)及扭曲特性，當(dāng)光進(jìn)入雙頻液晶空間光調(diào)制器后剖淀，對(duì)應(yīng)的o光和e光的折射率不同導(dǎo)致光束中的o光和e光分離纯蛾。o光和e光在液晶空間光調(diào)制器中的傳輸速度不同，同時(shí)利用液晶的扭曲效應(yīng)纵隔，在SLM兩端施加不同的電壓時(shí)液晶分子會(huì)發(fā)生不同角度的偏轉(zhuǎn)翻诉，因此液晶空間光調(diào)制器可以對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)實(shí)現(xiàn)不同的相位調(diào)制（如下圖所示）。相對(duì)于傳統(tǒng)的變形鏡運(yùn)用機(jī)械的鏡面形變來改變光程差捌刮，空間光調(diào)制器具有更高的調(diào)制精度碰煌。
液晶空間光調(diào)制器在自適應(yīng)光學(xué)領(lǐng)域的典型應(yīng)用
1、大氣湍流模擬器
鑒于液晶空間光調(diào)制器的亞毫秒液晶響應(yīng)速度绅作、高像素密度芦圾、高相位調(diào)制精度、相位編程實(shí)時(shí)控制等特點(diǎn)俄认，因此可以很好的模擬大氣湍流隨機(jī)性个少，變化速度快等特點(diǎn)洪乍。液晶空間光調(diào)制器特別適合高精度可控湍流模擬，為大氣湍流的研究提供了非常有力的支撐稍算。
目前實(shí)現(xiàn)大氣湍流模擬的方法主要有：Zernike多項(xiàng)式法典尾、功率譜反演法等。
下圖為運(yùn)用Meadowlark Optics公司的256*256型液晶空間光調(diào)制器做的大氣湍流模擬結(jié)果糊探。
2钾埂、 波前矯正器
液晶波前矯正器作為一種高單元密度的新型波前矯正器件，通過相息圖的衍射可以實(shí)現(xiàn)10um的波前位相校正量科平。亞毫秒（1-2 ms）尋址液晶空間光調(diào)制器克服了傳統(tǒng)的SLM響應(yīng)速度慢的缺陷褥紫，同時(shí)能量的利用率可以達(dá)到90%-95%。
目前液晶空間光調(diào)制器作為波前矯正器已成功的應(yīng)用于天文觀測(cè)瞪慧，眼底成像髓考，超分辨顯微成像等領(lǐng)域。下圖為國(guó)內(nèi)的科研客戶運(yùn)用Meadowlark公司512*512液晶空間光調(diào)制器作為自適應(yīng)系統(tǒng)的波前矯正器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果弃酌。
1.23m望遠(yuǎn)鏡上α-Com雙星的液晶自適應(yīng)成像
561nm波長(zhǎng)眼底微細(xì)血管液晶自適應(yīng)成像
LC SLM自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)示例
結(jié)論：ODP液晶空間光調(diào)制器以其價(jià)格低廉氨菇，矯正精度高，效率高（90-95%）妓湘，多校正單元（512*512）查蓉，偏振無關(guān)等特點(diǎn)受到越來越多的科研人員的青睞。目前在天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)榜贴、大氣湍流模擬豌研、自適應(yīng)光學(xué)算法模擬印机、眼底成像、雙光子顯微鏡茶鹃、超分辨顯微成像等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用懂缕。
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