對(duì)于一臺(tái)新的液晶空間光調(diào)制器，供應(yīng)商出廠報(bào)告通常只提供基本的理論參數(shù)添祸，如波長(zhǎng)范圍滚粟，尺寸大小，像素?cái)?shù)凡壤，工作頻率署尤，填充因子等，而并沒(méi)有給出某個(gè)特定波長(zhǎng)下的相位調(diào)制特性亚侠。因此對(duì)于不同的激光波長(zhǎng)需要對(duì)其相位調(diào)制性能進(jìn)行測(cè)試和校準(zhǔn)曹体。
液晶空間光調(diào)制器常用的校準(zhǔn)測(cè)量方式
不同的LCOS所能調(diào)制的范圍不同滞谢，因此在使用之前串稀，需要對(duì)每個(gè)LCOS都進(jìn)行調(diào)制性能的標(biāo)定。主要測(cè)量方法有功率計(jì)探測(cè)法狮杨、馬赫—曾德干涉方法母截、徑向剪切干涉方法橄教、泰曼格林干涉方法清寇、雙孔干涉方法等护蝶。下面簡(jiǎn)單介紹幾種华烟。
功率計(jì)直接探測(cè)法
圖1
功率計(jì)直接探測(cè)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)制后反射帽馋，反射光經(jīng)反射鏡反射后作為參考光搅方，與待測(cè)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)的變化绽族。測(cè)試方法非常簡(jiǎn)單姨涡，但是由于照射光不是嚴(yán)格的平行光吧慢，干涉后的光強(qiáng)較難保證完全均勻涛漂，導(dǎo)致測(cè)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)果匈仗，無(wú)法通過(guò)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所示逢慌。激光經(jīng)過(guò)第一個(gè)BS后將光分成兩路悠轩，一路光由反射鏡反射到第二個(gè)BS，另一路光透過(guò)液晶空間光調(diào)制器發(fā)生調(diào)制后攻泼，與參考光干涉鉴象。得到的干涉條紋的相對(duì)移動(dòng)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(guò)計(jì)算干涉圖的相對(duì)移動(dòng)來(lái)得到液晶空間光調(diào)制器的相位調(diào)制情況何鸡。馬赫-曾德干涉基于干涉原理進(jìn)行測(cè)量纺弊，但是由于裝置需要的參考光為嚴(yán)格的平面波，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性要求較高骡男，此外該方法適用于測(cè)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所示洞翩，該方法通過(guò)對(duì)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)生干涉條紋稽犁，通過(guò)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)制特性骚亿。
圖3
在剪切干涉光路中，將放大的波面作為參考光来屠，避免了引入額外參考光所帶來(lái)的誤差虑椎，保持了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有較高的精度俱笛。在記錄干涉條紋的過(guò)程中捆姜， 針對(duì)整個(gè)波面進(jìn)行記錄迎膜，只需要一幅干涉圖即可泥技。但缺點(diǎn)是若放大的波面畸變比較大時(shí)磕仅，將無(wú)法被視為平面波珊豹，干涉條紋將較為復(fù)雜，不利于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理店茶。
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) 采用模擬尋找，專(zhuān)為純相位應(yīng)用而設(shè)計(jì)劫恒》坊茫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)式两嘴。然而，對(duì)圓形孔徑的依賴不適用于描述正方形或矩形陣列的像差憔辫。美國(guó)Meadowlark Optics公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了基于SLM的干涉子孔徑的替代方案鸯檬，以確保SLM的有效通關(guān)區(qū)域上的像差可以被校正到λ/ 40或更好。如下圖所示螺垢， 矯正后的MLO空間光調(diào)制器波前像差（波前畸變）變得很低喧务。
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功茴。
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庐冯。
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