[實用新型]光束偏轉裝置及其空間光調(diào)制器的驅動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721385052.0
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN207833105U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 東莞前沿技術研究院
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02F1/29
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

本實用新型公開了一種光束偏轉裝置及其空間光調(diào)制器的驅動裝置，該驅動裝置包括：投影方程生成設備，根據(jù)光束的目標偏轉角度得到空間坐標系中光束的波矢量，并根據(jù)波矢量計算得到投影方程；灰度圖生成設備，連接于投影方程生成設備，根據(jù)投影方程計算各個像素單元與投影線的距離，對距離依次進行相位計算和灰度轉換形成相位驅動灰度圖；其中相位驅動灰度圖加載至空間光調(diào)制器，使得調(diào)制后的光束以目標偏轉角度發(fā)生偏轉。本實用新型通過幾何方法根據(jù)像素單元到等相位線在液晶面板所在平面投影線的距離，計算出相位值再轉換為灰度圖，以實現(xiàn)光束按目標偏轉角度發(fā)生偏轉；與傳統(tǒng)的算法相比，需要的輸入量僅為光束的目標偏轉角度。

技術領域

本實用新型涉及一種空間光調(diào)制器的驅動裝置，以及包括該驅動裝置的光束偏轉裝置。

背景技術

傳統(tǒng)的光束偏轉技術都是基于機械裝置、微位移平臺、或反射鏡等，通過改變光軸方向來實現(xiàn)光束偏轉，其結構復雜、精度低、能耗高，難以實現(xiàn)二維方向精密的、連續(xù)的角度偏轉控制，導致后續(xù)系統(tǒng)的性能受到很大的制約。

空間光調(diào)制器是通過液晶分子調(diào)制光場的某個參量，從而將一定的信息寫入光波中，達到光波調(diào)制的目的。空間光調(diào)制器提供的像素量遠大于低級的相位調(diào)制器件(如拼接鏡或變形反射鏡)提供的?？臻g光調(diào)制器可以在二維方向上進行空間光調(diào)制，包括水平和豎直方向的傾斜角度。

空間光調(diào)制器通常搭配起偏器、透鏡光路等實現(xiàn)所需功能。根據(jù)后續(xù)光路的特性，空間光調(diào)制器的相位驅動圖一般使用目標平面上(如接收屏)的光波分布、透鏡的光瞳函數(shù)、投射系數(shù)等計算，根據(jù)透鏡的傅里葉變換特性，對目標平面上的光波分布進行逆向傅里葉變換等處理獲得對應的相位驅動圖。但是，這種方法的前提是可以獲得目標平面上的光波分布，假如未知該光波分布，希望使用空間光調(diào)制器進行連續(xù)的光束偏轉，則該方法不能實現(xiàn)。

在申請?zhí)枮?01110161472.1的專利《一種新型二維光束偏轉方法及裝置》中，使用折射式空間光調(diào)制器，提供了一種光束偏轉計算方法。其不足之處在于：該專利公開的方法針對的是折射式空間光調(diào)制器；該專利為了得到施加給空間光調(diào)制器的相位驅動圖，需要以相位圖1、相位圖2為中間環(huán)節(jié)，經(jīng)過多次變換得到最終的相位圖3。

針對相關技術中的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內(nèi)容

針對相關技術中的上述問題，本實用新型提出一種光束偏轉裝置及其空間光調(diào)制器的驅動裝置，無需在計算之前獲得目標平面上的光斑位置，而且計算過程簡單，利用光束向量進行計算，無需經(jīng)過多次變換，實現(xiàn)光束在一定范圍內(nèi)高精度、連續(xù)偏轉控制。

本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種空間光調(diào)制器的驅動裝置，空間光調(diào)制器包括液晶面板，呈陣列式排布的多個像素單元設置于所述液晶面板上，驅動裝置包括：

投影方程生成設備，根據(jù)光束的目標偏轉角度得到空間坐標系中光束的波矢量，并根據(jù)所述波矢量計算得到投影方程，所述投影方程為空間等相位線在所述XOY平面上的投影線的方程；其中，所述空間坐標系以液晶面板的中心為原點O，以所述液晶面板所在的平面為XOY平面，以經(jīng)過所述原點O并垂直于所述XOY平面的直線為Z軸；

灰度圖生成設備，連接于投影方程生成設備，根據(jù)投影方程計算各個像素單元與投影線的距離，對距離依次進行相位計算和灰度轉換形成相位驅動灰度圖；

其中相位驅動灰度圖加載至空間光調(diào)制器，使得調(diào)制后的光束以目標偏轉角度發(fā)生偏轉。

在一個實施例中，灰度圖生成設備包括：空間周期運算系統(tǒng)，計算調(diào)制后的光束在平面上的空間周期，其中所述空間周期表示長度；相位值運算系統(tǒng)，連接于空間周期運算系統(tǒng)，根據(jù)空間周期計算相位值，相位值為距離與空間周期的比值。