液晶空间光调制器用于波前校正的研究

为了提高液晶空间光调制器用于波前校正的精度,测试了美国BNS公司反射式255×256像素纯相位液晶空间光调制器.由于非线性相位响应特性会降低该器件用于波前校正的性能,因此通过反插值法将相位调制曲线的非线性度减小到原来的1/8,建立了0～2π区间内相位与灰度之间的线性关系.以液晶空间光调制器作为渡前校正器,数字相移干涉仪作为波前传感器,对含有高频误差的不规则波面进行了测量和误差校正.畸变波前的峰谷值(PV)由校正前的0.78A减小到校正后的0.27A,均方根(RMS)由校正前的0.13λ减小到校正后的0.02λ.实验结果表明:液晶空间光调制器能够代替传统的变形镜,实现低成本、高分辨、高精度的波前校正.     

基于液晶空间光调制器的涡旋相位恢复检测系统像差

提出一种基于液晶空间光调制器对涡旋相位进行相位恢复的方法,这有别于传统相位恢复算法。实验中利用液晶空间光调制器产生光学涡旋,再利用CMOS摄像头来捕捉涡旋光斑。采用改进的GS算法对系统相位进行恢复,算法中入射液晶面光振幅与随机输入相位结合进行迭代计算恢复液晶波阵面。因为程序经过多次迭代计算均恢复出涡旋相位,故证实该方法可进行相位恢复。通过计算得出系统的像差,同时利用泽尼克多项式对系统像差进行了定量分析。     

液晶空间光调制器

1.前言 对于液晶,由于能以低电压获得较大的折射率变化、易制成二维形状,故易构成并行光信息处理用器件。尤其是强介电性液晶具有比以往的向列性液晶快3个数量级的响应速度和存储性能,成为目前颇具魅力的材料。本文就最近采用强介电性液晶材料的空间光调制器的研究及其在光信     

铁电液晶空间光调制器

铁电液晶空间光调制器具有响应快、开关功耗低以及双稳态开关特性等优点，在光学信息处理、光计算和神经网络等中有特点诱人的优势。本文介绍了表面稳定型铁电液晶器件的特点及研究进展，并着重描述了光寻址铁电液晶／氢化非晶硅器件的结构、工作原理、主要研制技术关键及共应用。     

基于空间光调制器的全息透镜记录波前像差优化方法

提出了一种基于空间光调制器(SLM)的全息透镜(HL)记录波前像差的优化方法。从波像差理论出发,经过理论分析得出透射式全息透镜的像差表达式与像差特性,绘制了全息透镜的一维像差曲线,提出了基于空间光调制器的全息透镜波前像差优化方法。使用空间光调制器加载全息图,通过单次曝光记录全息透镜减小像差的方法进行了理论分析,并针对空间光调制器的零级串扰以及视场孔径光阑对全息图和像差的影响进行了讨论。使用优化后的全息图函数计算出包含非球面信息的全息图,设计了基于空间光调制器的全息透镜记录与成像实验,实验结果与理论分析相符合。     

液晶空间光调制器的研究

空间光调制器的品种繁多,涉及到的学科范围、理论基础以及工艺技术都十分广泛。文中把空间光调制器归纳为4种类型,对每种类型的基本原理、工作方式和优缺点均进行了讨论,并列举了几种典型常见的空间光调制器,分析了它们的结构、工作原理和方式。     

液晶空间光调制器波前模拟及误差补偿

反射式液晶空间光调制器(LC-SLM)反射基板的 曲率误差和液晶盒的边缘 场效应导致波前模拟精度下降问题,本文研究用LC-SLM模拟波前, 通过静态误差补偿法和残差反馈法,探讨提高波前模拟精度的有效方法。实验结果表明,LC -SLM能较好模拟基于Zernike多项式的离焦、像散、彗差和球差等8项波像差,但是具有一 定的模拟误 差,均方根误差(RMS)值平均为0.265λ ,静态误差补 偿法和残差反馈法使波前模拟误差RMS值分别降低到 0.223λ 和0.170λ,残差反馈法更有效。提高波前模拟精度能够使LC-SLM在 自适应光学技术、飞秒激光加工、实时全息显示和光学测量等领域具有更大的应用前景。     

液晶空间光调制器及其应用

1引言 空间光调制器(SLM)是一种对光波的光场分布进行调制的元件.它广泛应朋于光信息处理、光束变换和输出显示等诸多应用领域.液品空间光凋制器又称光学快门阵列(OSAS).它将液晶层作为光调制材料.液晶层采用向列型液品的混合场效应工作模式,在晶层上各区域施加不同的电场,引起液晶分子排列方向和位置的变化,从而导致其光学性质的变化,实现对光信号的凋制.液晶空间光调制器以制作简单、价格低、耗能低、易控制、易制成二维器件且易构成并行光学信息处理器件等优点,倍受罔内外研究人员的关注.本文简要介绍了Holoeye液晶空间光调制器的特点并列举了其在光镊技术、螺旋相位相衬成像、飞秒脉冲整形、自适应光学和光学投影等方而的应用.     

微分型液晶空间光调制器

本文介绍了基于横向电场电光效应的微分型液晶空间光调制器。写入光强度的空间变化梯度产生横向电场,使垂直排列液晶分子倾斜,发生双折射效应。纵向电场提高了写入速度及擦除速度。本文给出了微分型液晶空间光调制器的理论依据及初步实验结果。     

基于液晶空间光调制器的波前畸变补偿研究

针对液晶空间光调制器控制单元数多,直接进行波前相位畸变补偿时计算量大的问题,将控制输入与描述波前畸变的Zernike多项式系数形成映射,极大地减小了优化维数,有效地提高了计算效率.引入单纯形算法,通过使设计的性能指标达到最优,得到最佳的Zernike多项式,实现了精确的波前畸变补偿.针对传统的单纯形算法易收敛于局部极点...     

基于液晶空间光调制器的计算全息波前编码方法

波前编码过程将计算全息所得的复振幅波前变换为与显示器件匹配的调制函数,是计算全息显示的关键技术之一。现有的计算全息显示器件大多只能实现单一振幅或单一相位调制,因此需要将复振幅波前编码为相应的振幅型或相位型全息图。本文围绕基于液晶空间光调制器的计算全息显示,综述了相位优化编码与复振幅转化编码的基本原理与算法步骤,分析了常见的波前编码方案框架,针对不同编码方法的适用范围进行讨论,为计算全息图波前编码提供方法选择参考。     

液晶空间光调制器过驱动方法的FPGA实现

针对空间光调制器系统中,液晶在正常驱动电压下响应时间长,拖慢系统响应速度等问题,对影响液晶响应时间的因素、液晶的弛豫特性以及液晶的过驱动原理进行了分析,提出了一种基于FPGA （Field－Programmable Gate Array）的液晶过驱动方法。其中,相位量化、过驱动表查找、PWM （Pulse Width Modulation）产生均由FPGA完成,该方法不占用CPU （Central Processing Unit）资源,能够更快速响应CPU指令,在硬件方面进一步节省了液晶响应时间。最后搭建实验光路,实验结果表明使用该过驱动方法后,一个调制周期范围内,在5 V过驱动电压下,液晶调制相位上升过程响应时间从500 ms缩短至35 ms;下降过程响应时间从300 ms缩短到36 ms。实现了液晶分子相位的快速偏转,提高系统的响应速度近一个数量级。     

基于BSO的液晶空间光调制器

紫外光敏材料硅酸铋(BSO)在短波长的蓝紫光激励下电阻率会急剧降低,可作为良好的光信息写入材料,用作光寻址的液晶空间光调制器(LC-SLM)的感光层.介绍了以BSO为基的光寻址透射式液晶空间光调制器的结构和工作原理,从BSO晶体产生光电导效应的机理出发,得到了光电流和光照功率的关系.实验测量了BSO晶体片在不同频率和不同强度的光照下的光电响应.通过对液晶分子指向矢分布随电压变化的理论计算,得到了在不同光照强度下BSO基的液晶空间光调制器产生的光程差,与实验中液晶盒在不同电压下产生的光程差有相同的变化趋势.     

液晶空间光调制器相移特性研究

根据计算全息原理和傅立叶变换的位移原理,将液晶显示器作为光学显示元件,通过适当改变显示在液晶显示器上的计算全息图的编码,对液晶空间光调制器进行相移特性系统研究。实验测量表明液晶空间光调制器相移系统具有很高的精确性、可重复性和稳定性,并验证相移系统在同轴数字全息中使用的可行性。     

液晶空间光调制器的斜入射特性

对液晶空间光调制器(LC-SLM)在读出光斜入射下的理论进行了推导,建立了读出光斜入射时液晶空间光调制器的理论模型,并进行了模拟计算。以正入射时液晶空间光调制器的电压—输出光强的关系,推导出液晶空间光调制器在不同调制电压下液晶分子的转角,从而进一步计算相位差。结果表明,随着入射角的增加,液晶层的相位调制深度逐渐减小;随着分子倾角的减小,相位调制深度逐渐升高,即随着写入光的增强,加到液晶层两端的电压增加;随着入射角的增加,读出光强的初相位逐渐减小,但该初相位值并不大,即使在入射角10°下达到最大,也仅为0．21π。计算结果与实验数据相吻合。     

斜入射液晶空间光调制器的特性

用读出光斜入射到液晶空间光调制器(LC-SLM)的读出面,是一种有效的提高空间光调制器(SLM)读出效率的方法。测量了读出光以不同角度入射到液晶空间光调制器的读出面上时,相位调制深度与写入光强的关系、衍射效率与二值光栅对比度的关系。得到随着入射角度的增加,最大相位调制深度减小,而衍射效率变化并不明显。在45°时有最大相位调制深度2.0936π和35.4%的正一级衍射效率。     

可编程液晶空间光调制器及其在实现光逻辑门中的应用

作者研制成功一种可编程液晶空间光调制器,并在光计算中实现光逻辑门的运算应用。 可编程液晶空间光调制器是光学/计算机混合型信息处理系统的非相干与相干转换、光计算中光学神经网络研究中制做实时