[發明專利]純相位液晶空間光調制器校準平臺及方法

有效

• 申請號: 202110078542.0
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112904601B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 侯煜;李曼;王然;岳嵩;張昆鵬;石海燕;張喆;薛美;張紫辰
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G02F1/13
• 分類號: G02F1/13;G01M11/02
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 陳曉瑜

1.一種純相位液晶空間光調制器校準平臺，其特征在于，包括：

激光發生模塊，用于產生原始激光束；

分光鏡，設置在所述原始激光束的光路上，所述分光鏡用于將所述激光發生模塊發射的激光分為第一激光束和第二激光束；

反射鏡，設置在所述第一激光束的光路上，所述反射鏡用于將所述第一激光束反射為第一反射激光束；其中，所述第一反射激光束與所述第一激光束的夾角大于0°；

擺臺，設置在所述第二激光束的光路上，所述擺臺用于承載所述純相位液晶空間光調制器，所述純相位液晶空間光調制器用于將所述第二激光束調制為第二反射激光束；其中，所述第二反射激光束和所述第二激光束的夾角大于0°；

成像模塊，設置在所述第一反射激光束和所述第二反射激光束相交的位置，所述成像模塊用于采集所述第一反射激光束和所述第二反射激光束的干涉圖像；以依據干涉圖案的條紋周期和多個干涉圖案的條紋間的相對位移確定所述純相位液晶空間光調制器的調制相移。

2.根據權利要求1所述純相位液晶空間光調制器校準平臺，其特征在于，還包括旋轉驅動模塊，與所述擺臺傳動連接，所述旋轉驅動模塊用于驅動所述擺臺旋轉，以改變所述第二激光束的入射角度。

3.根據權利要求1所述純相位液晶空間光調制器校準平臺，其特征在于，還包括灰度驅動模塊，與所述純相位液晶空間光調制器電連接，所述灰度驅動模塊用于驅動所述純相位液晶空間光調制器的灰度發生變化。

4.一種純相位液晶空間光調制器校準方法，其特征在于，包括：

將激光發生器發射的原始激光束分為第一激光束和第二激光束；

將第一激光束通過反射鏡進行反射，以形成第一反射激光束；其中，所述第一反射激光束與所述第一激光束的夾角大于0°；

將第二激光束通過純相位液晶空間光調制器進行調制，以形成第二反射激光束；其中，所述第二反射激光束和所述第二激光束的夾角大于0°；

在所述第一反射激光束和所述第二反射激光束相交的位置，采集所述第一反射激光束和第二反射激光束的干涉圖像；

依據干涉圖案的條紋周期和多個干涉圖案的條紋間的相對位移，確定所述純相位液晶空間光調制器的調制特性。

5.根據權利要求4所述純相位液晶空間光調制器校準方法，其特征在于，將第二激光束通過純相位液晶空間光調制器進行調制，以形成第二反射激光束包括：

將第二激光束通過多種灰度的純相位液晶空間光調制器進行調制，以逐次形成多個第二反射激光束。

6.根據權利要求4所述純相位液晶空間光調制器校準方法，其特征在于，將第二激光束通過純相位液晶空間光調制器進行調制，以形成第二反射激光束包括：

將第二激光束通過多種角度入射至純相位液晶空間光調制器進行調制，以逐次形成多個第二反射激光束。

7.根據權利要求5或6所述純相位液晶空間光調制器校準方法，其特征在于，采集所述第一反射激光束和第二反射激光束的干涉圖像包括：采集多個所述第二反射激光束與所述第一反射激光束形成的多個干涉圖像。

8.根據權利要求7所述純相位液晶空間光調制器校準方法，其特征在于，依據所述干涉圖像，確定所述純相位液晶空間光調制器的調制特性包括：

依據所述干涉圖像，確定所述干涉圖像中的干涉條紋的周期；

依據所述多個干涉圖像，確定多個干涉圖像的位移；

依據所述周期和所述位移，確定所述純相位液晶空間光調制器的相位調制量。

9.根據權利要求8所述純相位液晶空間光調制器校準方法，其特征在于，依據所述干涉圖像，確定所述干涉圖像中的干涉條紋的周期包括：

依據所述干涉圖像，確定所述干涉圖像的灰度平均值；

將所述干涉圖像的各像素灰度值與所述灰度平均值差分，以得到所述干涉圖像中各亮條紋的中心位置；

依據相鄰亮條紋中心位置的距離的平均值，確定所述干涉圖像中的干涉條紋的周期。

10.根據權利要求9所述純相位液晶空間光調制器校準方法，其特征在于，依據所述多個干涉圖像，確定多個干涉圖像的位移包括：

計算多個干涉圖像中的亮條紋中心位置的距離，以得到所述多個干涉圖像的位移。