液晶空間光調(diao)制器常用的(de)校準測量(liang)方式

不同的(de)LCOS所能調(diao)制的(de)范(fan)圍不同，因此在使(shi)用之前，需要對每個LCOS都(dou)進行調(diao)制性能的(de)標定。主要測(ce)(ce)量方法有功率計探測(ce)(ce)法、馬赫(he)—曾(ceng)德干(gan)涉(she)方法、徑向剪(jian)切(qie)干(gan)涉(she)方法、泰曼格林干(gan)涉(she)方法、雙孔(kong)干(gan)涉(she)方法等。下(xia)面簡單介(jie)紹幾種。

功率計直接探測法

圖1

功率計(ji)直(zhi)接探測(ce)法的(de)(de)原理(li)圖(tu)如圖(tu)1所示，激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)經(jing)準直(zhi)擴(kuo)束(shu)(shu)后(hou)照射(she)在非(fei)偏振分(fen)束(shu)(shu)片上(shang)，其中(zhong)透射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)經(jing)LCOS調(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)后(hou)反射(she)，反射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)經(jing)反射(she)鏡反射(she)后(hou)作為參考光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，與待測(ce)的(de)(de) LCOS調(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)后(hou)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發生干(gan)涉后(hou)被功率計(ji)接收，記錄光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)強的(de)(de)變化。測(ce)試方法非(fei)常簡單，但是(shi)由于照射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)不(bu)是(shi)嚴格的(de)(de)平行光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，干(gan)涉后(hou)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)強較難(nan)保證wan全均勻，導致測(ce)量結果(guo)精(jing)度不(bu)高，而且得到的(de)(de)相(xiang)位調(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)特(te)性結果(guo)為整個LCOS液晶(jing)層表(biao)面的(de)(de)平均結果(guo)，無法通過該方法得到液晶(jing)層特(te)定(ding)表(biao)面的(de)(de)調(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)結果(guo)。

馬赫-曾(ceng)德干涉(she)方法 

圖2

馬赫(he)(he)-曾(ceng)德干(gan)(gan)涉(she)方(fang)(fang)法原理圖如圖2所示。激光(guang)(guang)(guang)經過(guo)第(di)一個(ge)BS后將光(guang)(guang)(guang)分成兩路(lu)，一路(lu)光(guang)(guang)(guang)由反(fan)射鏡反(fan)射到第(di)二個(ge)BS，另一路(lu)光(guang)(guang)(guang)透(tou)過(guo)液(ye)晶空(kong)(kong)間(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)調(diao)制器發生調(diao)制后，與參(can)考光(guang)(guang)(guang)干(gan)(gan)涉(she)。得到的(de)干(gan)(gan)涉(she)條紋的(de)相(xiang)對(dui)移動(dong)量(liang)即為液(ye)晶空(kong)(kong)間(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)調(diao)制器的(de)相(xiang)位調(diao)制量(liang)。馬赫(he)(he)-曾(ceng)德干(gan)(gan)涉(she)儀通過(guo)計算干(gan)(gan)涉(she)圖的(de)相(xiang)對(dui)移動(dong)來得到液(ye)晶空(kong)(kong)間(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)調(diao)制器的(de)相(xiang)位調(diao)制情況。馬赫(he)(he)-曾(ceng)德干(gan)(gan)涉(she)基于干(gan)(gan)涉(she)原理進行測量(liang)，但(dan)是由于裝置(zhi)需(xu)要(yao)的(de)參(can)考光(guang)(guang)(guang)為嚴格的(de)平面波，對(dui)實驗裝置(zhi)的(de)穩定性要(yao)求較高，此(ci)外該方(fang)(fang)法適用于測量(liang)透(tou)射式(shi)液(ye)晶空(kong)(kong)間(jian)(jian)光(guang)(guang)(guang)調(diao)制器。

徑向剪(jian)切干涉方法

徑(jing)向剪切干(gan)(gan)涉方法(fa)(fa)工作原(yuan)理圖(tu)(tu)如(ru)圖(tu)(tu)3所(suo)示，該方法(fa)(fa)通(tong)過對液晶空間光調制器調制后的(de)波面與本身錯位后放大和(he)縮小的(de)波面產生(sheng)干(gan)(gan)涉條紋，通(tong)過迭代算法(fa)(fa)分析得到(dao)干(gan)(gan)涉條紋，以得到(dao)液晶空間光調制器的(de)相位調制特(te)性。

圖3

在剪切干涉(she)(she)光路中，將(jiang)放(fang)大(da)的(de)波(bo)面(mian)(mian)作為(wei)參考光，避免了引入額(e)外參考光所帶來(lai)的(de)誤(wu)差，保持了系(xi)統的(de)穩定性(xing)，具有較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)精度。在記錄干涉(she)(she)條紋(wen)的(de)過程中， 針對整個波(bo)面(mian)(mian)進行記錄，只(zhi)需要一幅干涉(she)(she)圖即可。但缺點是(shi)若放(fang)大(da)的(de)波(bo)面(mian)(mian)畸變比較(jiao)(jiao)大(da)時，將(jiang)無法(fa)被視(shi)為(wei)平(ping)面(mian)(mian)波(bo)，干涉(she)(she)條紋(wen)將(jiang)較(jiao)(jiao)為(wei)復雜，不利于后續的(de)實(shi)驗結果處理。

上海昊量光(guang)電設備有(you)限公司代(dai)理的Meadowlark Optics 的硅基(ji)液(ye)晶 (LCoS) 空間光調制器 (SLM) 采用模擬電(dian)壓尋址，4096（12bit）個模擬尋址電(dian)壓級次，保證jue佳的線(xian)性(xing)度和相位(wei)準(zhun)確性(xing)，專為純相位(wei)應用而設計。可以提(ti)供高(gao)速(su)的響應時間和高(gao)相位(wei)穩定性(xing)。

許(xu)多用(yong)于(yu)表征和(he)校(xiao)正(zheng)像差的算法(fa)都(dou)基于(yu)Zernike多項式(shi)。然而，對圓形(xing)孔徑的依賴不適用(yong)于(yu)描述正(zheng)方形(xing)或(huo)矩形(xing)陣列的像差。美國Meadowlark Optics公(gong)司已(yi)經(jing)開發了(le)基于(yu)SLM的干涉(she)子孔徑的替代方案，以確保SLM的有效通(tong)光區(qu)域上的像差可以被校(xiao)正(zheng)到λ/ 40或(huo)更好。如下圖所示， 矯(jiao)正(zheng)后的MLO空(kong)間光調制器波前像差（波前畸變）變得很低。

上海昊量光電設備有限公司可以提供1920x1200分辨率的標準款純相位液晶空間光調制器和1024x1024分辨率超高速的純相位SLM。

關于昊量光電：

上海昊量光(guang)(guang)(guang)電(dian)設備(bei)有限公司是光(guang)(guang)(guang)電(dian)產品專 業代(dai)理商，產品包(bao)括各類(lei)激光(guang)(guang)(guang)器、光(guang)(guang)(guang)電(dian)調制器、光(guang)(guang)(guang)學測量設備(bei)、光(guang)(guang)(guang)學元(yuan)件等(deng)(deng)，涉及(ji)應用涵(han)蓋了材料加工、光(guang)(guang)(guang)通訊、生物醫療、科學研究、國 防、量 子光(guang)(guang)(guang)學、生物顯微、物聯傳(chuan)感、激光(guang)(guang)(guang)制造等(deng)(deng)；可(ke)為(wei)客(ke)戶提 供(gong)完 整的設備(bei)安裝(zhuang)，培(pei)訓，硬件開發，軟件開發，系統集成等(deng)(deng)服務。