[發明專利]一種空分復用彩色全息再現系統及實現方法

有效

• 申請號: 202010320096.5
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111459005B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 龔光紅;劉紫寒;李妮
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G03H1/22
• 分類號: G03H1/22;G03H1/26
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

1.一種基于DVI-分離器的空分復用彩色全息再現系統，其特征在于，包括紅、綠、藍三色激光器、三個衰減片、三個空間濾波器，三個平凸透鏡、三個分光棱鏡、三個空間光調制器、一個合光棱鏡、一個接收屏、一個DVI-分離器和計算機；

由紅、綠、藍三色激光器發射的紅、綠、藍三色激光依次入射至對應的衰減片、空間濾波器、平凸透鏡、分光棱鏡和空間光調制器，經對應的空間光調制器反射后形成三色再現衍射像，三色再現衍射像經對應的分光棱鏡和合光棱鏡偶數次透射和反射后，在接收屏上重合為彩色再現像；DVI-分離器的B、G、R三個端口分別與三個空間光調制器對應連接，計算機計算三色分量全息圖并將其合成為彩色全息圖，通過DVI-分離器將各色分量全息圖加載到對應的空間光調制器上；

其中，紅、綠、藍三色激光經對應的空間光調制器反射后至合光棱鏡的光路光程相等；三個分光棱鏡和一個合光棱鏡配置成：使得經空間光調制器反射后形成的三色再現衍射像中的任一色再現衍射像經分光棱鏡和合光棱鏡偶數次透射后，射在接收屏上，而另外兩色再現衍射像分別經分光棱鏡和合光棱鏡偶數次反射后，射在接收屏上。

2.一種基于權利要求1所述的空分復用彩色全息再現系統的實現方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：點配準步驟：確定紅、綠、藍三色各激光器、各衰減片、各空間濾波器、各平凸透鏡、各分光棱鏡、各空間光調制器、合光棱鏡、接收屏的位置和姿態，獲取空分復用基本光路；

S2：三色再現衍射像中心對準步驟：確定各空間光調制器的位置姿態，使得各色激光入射至對應的空間光調制器的位置相同；

S3：平行光對準步驟：確定由空間濾波器和平凸透鏡組成的準直擴束裝置的位置和姿態。

3.根據權利要求2所述的實現方法，其特征在于，步驟S1具體包括如下子步驟：

S101：調整一色激光器使水平出射激光，使出射激光照射在空間光調制器的中心位置；

S102：該空間光調制器上不加載全息圖，調整該空間光調制器的位置和姿態，使該空間光調制器平面與入射激光垂直；

S103：在光路中加入分光棱鏡，調整分光棱鏡使得光束垂直入射至該分光棱鏡；

S104：按照步驟S101-S103的方法，完成其他兩色光路的搭建，得到基本的彩色全息再現光路；

S105：在得到的基本的彩色全息再現光路中加入合光棱鏡，不斷調整合光棱鏡，直至紅綠藍三束光的傳播方向完全重合，其中，合光棱鏡要放置于合適的位置，使紅、綠、藍三色激光經對應的空間光調制器反射后至合光棱鏡的光路光程相等。

4.根據權利要求2所述的實現方法，其特征在于，步驟S2具體包括如下子步驟：

S201：在三個空間光調制器上加載三色全息圖；

S202：以其中一色光路作為基準，調整其他兩色光路的空間光調制器的位置，使得三色光再現衍射像的中心位置重合；

S203：卸載三個空間光調制器上的三色全息圖，檢查三色光光點在接收屏是否重合，如果不重合，則返回步驟S1調整三個空間光調制器的姿態；反之，則結束三色光再現衍射像中心對準步驟。

5.根據權利要求2所述的實現方法，其特征在于，步驟S3具體包括如下子步驟：

S301：以其中兩色光光路作為參考光束，在第三色光路中添加空間濾波器，調整該空間濾波器的位置和姿態，使得該第三色光的中心點經對應的分光棱鏡、空間光調制器和合光棱鏡之后在接收屏上仍與兩色參考光束中心點重合；

S302：保持兩束參考光束不變，在第三色光路中添加平凸透鏡，調整平凸透鏡的位置和姿態，使得空間光調制器的反射像大小恒定，并且反射像中心在接收屏上與其他兩色參考光中心點重合，完成該第三色光光路的準直擴束；

S303：按照步驟S301-S302的方法，完成其他兩色光光路的準直擴束。