用空间光调制器实现全息再现像的实时重构

针对目前实现大视角数字全息图实时动态再现的难点,提出了一种基于液晶空间光调制器用分时再现原理实现大视角数字全息图实时动态显示的新方法。分析了大视角全息图的计算原理和利用空间光调制器进行分时再现的技术原理,并提出了空间多屏拼接的方法。利用经改造的液晶背投影光学引擎系统设计了实验系统,对计算得到的全息图阵列进行了相应的处理以符合原投影系统RGB信号的传输,处理后的全息图阵列由计算机控制以60Hz的频率输出到光学引擎。实验结果表明,可以观察到大视角全息图的动态再现像。     

基于雾屏和空间光调制器的全息三维显示

长期以来,人们为实现理想的显示效果已经付出了不懈的努力。传统的立体三维显示技术大多利用人眼的双目视差或者视觉暂留效应来表现出三维效果,它不会产生物理景深,因此缺乏真正的三维感。本文主要研究了一种真三维全息技术,采用雾屏来承接空间光调制器所衍射出来的全息三维图像。主要工作有:首先建立三维模型,然后生成三维模型各个视角的强度信息图和深度信息图,再由强度信息图和深度信息图生成全息图。接下来将全息图加载到空间光调制器上,将衍射出来的全息三维图像承载在雾屏上。     

铁电液晶光寻址空间光调制器特性测试与分析

通过实验对一只美国某大学最新研制的新型高速空间光调制器──氢键非晶硅铁电液晶（ａ－Ｓｉ：Ｈ／ｐｉｎ／ＦＬＣ）光寻址空间光调制器（ＯＡＳＬＭ）的几个关键性能参数进行了测试并分析讨论。结果，此器件分辨率达４０ｌｐ／ｍｍ，对比度为２０∶１，响应上升时间为３．２ｍｓ，响应下降时间为２．６ｍｓ，光学灵敏度为５ｐＪ（写入光源λ＝６３３ｎｍ）。这种器件所表现出的高速、高分辨率和低功耗特性使之在光计算和光学信息处理领域中具有很大的应用潜力。     

液晶空间光调制器相位调制特性研究

研究了美国BNS公司生产的Modal P256反射型电寻址液晶空间光调制器的相位调制特性和时间响应特性.采用He-Ne激光作光源,建立迈克尔孙干涉光路观察波前相位变化,给出器件的相位调制特性曲线.分析测量了器件的相位响应不一致性和像素间的相位交连.通过测量液晶器件对方波和正弦控制信号的相位响应延迟,分析了液晶空间光调制器(LC-SLM)的时间响应特性.理论分析与实验结果说明:在特定的入射偏振条件下,LC-SLM实现纯相位调制,可用作高分辨力波前校正器件,然而极慢的响应速度和极低的时间带宽限制了它在动态变化波前相差校正中的应用.     

电寻址空间光调制器制作灰度掩模技术的研究

介绍了制作微光学元件灰度掩模的两种方案,它们分别使用TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)和DMD(数字微镜器件)两种电寻址空间光调制器,采用并行直写和实时掩模技术,提高了灰度掩模制作的速度和灵活性。刷新率的变化和黑栅衍射效应将导致衍射效率下降,使得曝光深度误差增加。前者可延长曝光时间来消除,后者可通过高填充因子和放大滤波电路予以有效抑制。与LCD掩模相比,用DMD掩模制作的闪耀光栅的衍射效率提高了10%以上。     

全息空间三维显示研究

本文基于计算全息、光电衍射再现及散射成像等技术,研究全息空间三维显示,利用随机相位抑制全息空间三维再现像的散斑噪声,实现高分辨率全息空间三维显示.同时,测试不同厚度的散射介质屏对三维成像的影响,探究全息空间三维显示的亮度变化规律.     

用多级相位波带片加强空间光调制器的成像

用衍射光学方法研究了加有多级相位菲涅尔波带片(MPFZP)的空间光调制器(SLM)的轴上衍射光强。根据所需要的焦点的数目是一个还是两个以及分辨率的要求来优化选择MPFZP的相位深度和量化级数,可以使想要的焦点得到加强,而其它不想要的焦点的影响得到了抑制。开关SLM的编码态,聚焦点和散焦点的位置交换。     

铁电液晶空间光调制器响应特性的研究

以铁电液晶为非线性介质建立了光寻址空间光调制器的等效电路,并以写入光和擦除光为控制参变量,利用电路分析软件Pspice模拟了该光调制器的光电响应特性。结果表明,电路方法得到的上升时间在微秒(μs)量级上,擦除效应的临界值在毫瓦每平方米(mW／cm^2)量级上;光电响应速度随写入光强(擦除光强)的增大而加快(减慢),均与相关文献的实验结果吻合。     

基于液晶空间光调制器的相息图扫描三维成像

本文提出了一种利用纯相位型液晶空间光调制器(LC-SLM)实现相息图三维显示的方法.该方法以LC-SLM为显示器件,通过相息图的衍射进行三维像的重构.详细研究了相息图的计算及其与LC-SLM参数间的关系,并对再现像像质进行了讨论.为提高显示的空问分辨率,采用分时复用技术,对三维物体进行分组取样,并计算每一分组的相息图,形成分组相息图序列,再现时依次将相息图输入到LC-SLM,利用人眼的视觉残留效应以达到连续扫描三维成像的目的.实验结果表明,该方法实现了三维物体的再现,为三维显示提供了一种有效的方法.     

Testing the effect of computer-generated hologram fabrication error in a cylindrical interferometry system

This paper presents a method of testing the effect of computer-generated hologram (CGH) fabrication error in a cylindrical interferometry system. An experimental system is developed for calibrating the effect of this error. In the calibrating system, a mirror with high surface accuracy is placed at the focal axis of the cylindrical wave. After transmitting through the CGH, the reflected cylindrical wave can be transformed into a plane wave again, and then the plane wave interferes with the reference plane wave. Finally, the double-pass transmitted wavefront of the CGH, representing the effect of the CGH fabrication error in the experimental system, is obtained by analyzing the interferogram. The mathematical model of misalignment aberration removal in the calibration system is described, and the feasibility is demonstrated via the simulation system established in Zemax. With the mathematical polynomial, most of the possible misalignment errors can be estimated with the least-squares fitting algorithm, and then the double-pass transmitted wavefront of the CGH can be obtained by subtracting the misalignment errors from the result extracted from the real experimental system. Compared to the standard double-pass transmitted wavefront given by Diffraction International Ltd., which manufactured the CGH used in the experimental system, the result is desirable. We conclude that the proposed method is effective in calibrating the effect of the CGH error in the cylindrical interferometry system for the measurement of cylindricity error.     

声光调制器的特性参数及多色光的合成

声光调制器由声光晶体和换能器组成 ,它们各有其特性参数。多级衍射光所引起的互调光、衍射光的压缩和交叉调制现象直接影响多色光的合成。时序法可实现三原色光的合成。     

直梁结构光栅光调制器的机电特性分析与实验

介绍了直梁光栅光调制器的结构和原理,建立了器件的机电模型．利用能量法和卡式第二定理分析并得到器件的弹性系数;通过静电力与机械回复力的平衡,得到器件的驱动电压．结合器件的实际参数值,计算得到器件的工作电压为10．71V,吸合电压为11．46V．实验测得器件的实际工作电压为10．5V,吸合电压为12．2V,实验结果与理论分析基本一致．在1kHz脉冲电压的驱动下,器件响应的上升时间和下降时间分别为46．59μs和44．77μs;器件的响应频率约为5kHz．结果表明,加工的直梁光栅光调制器具有较低的驱动电压和较高的响应频率,能够满足微投影显示的要求．