[發明專利]一種透射式空間光調制器相位和振幅調制特性的測量方法

在審

• 申請號: 202210030463.7
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114354140A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 高星;夏高飛;武耀霞;王華
• 申請（專利權）人: 西安中科微星光電科技有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 孟潔

一種透射式空間光調制器相位和振幅調制特性的測量方法，包括如下步驟：S1、搭建光路，使激光通過雙縫分別與空間光調制器不同區域調制；S2、通過圖像采集雙縫干涉光路，提取得到干涉條紋曲線；S3、采用相位模型轉換計算出灰度相位曲線；S4、通過計算圖像對比度，得到分別通過雙縫間的光強差異，得到振幅調制效果；本發明無需其他光學器件，利用激光和CCD，在調制器上加載雙縫圖案即可測得對應的相位與振幅調制特性，此方式相較于利用反射鏡生成參考波來干涉的方式，最大特點在于不需要參考波，利用雙縫干涉完成相位和振幅的標定。

【技術領域】

本發明涉及空間光調制器的測試應用領域，具體地說，是涉及一種透射式空間光調制器相位和振幅調制特性的測量方法。

【背景技術】

空間光調制器是一種對光波光場進行調制的器件，可對光束的相位、強度以及偏振進行實時空間調制，透射式振幅型液晶空間光調制器屬于空間光調制器的一種，在可變電信號的驅動下對液晶進行調制。除了振幅調制外，透射式空間光調制器由于電壓改變，液晶折射率變化，會對入射光場有部分相位調制。

雙縫干涉中兩路光如果相位和振幅有改變的話會對干涉條紋有所影響，在這里利用雙縫干涉，可以方便地測量經過透射式空間光調制器光束的相位和振幅的方法。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種透射式空間光調制器相位和振幅調制特性的測量方法，包括如下步驟：

S1、搭建光路，使激光通過雙縫分別與空間光調制器不同區域調制；

S2、通過圖像采集雙縫干涉光路，提取得到干涉條紋曲線；

S3、采用相位模型轉換計算出灰度相位曲線，

S4、通過計算圖像對比度，得到分別通過雙縫間的光強差異，得到振幅調制效果。

優選的，相位測量基于光程差與相位之間的原理，當其中一縫光相位改變，雙縫干涉的條紋則會出現平移，即滿足下列關系式：

其中，∧為相鄰兩條干涉條紋之間的距離，為相位調制量；δ為條紋偏移量；

以灰度值為0的干涉條紋位置為基準，灰度值為255的條紋位置與基準位置的偏移量量為δ，兩條干涉條紋之間的距離為^。

優選的，振幅測量基于干涉光強與條紋對比度的原理，當兩束光強(I₁和I₂)一致時，干涉條紋對比度最大，當一束光強發生變化，條紋對比度會下降，關系式為：

優選的，提取多行灰度值數據平均化以減小誤差，得到中心條紋的位置和光斑中心光強極大值與旁側極小值之間的對比度K1：

改變空間光調制器上的雙縫灰度，CCD采集到的干涉條紋發生移動，雙縫中其中一條縫光強(I′₂)發生變化；

得到新的中心條紋位置和光強對比度K2：

優選的，根據前后兩次中心條紋位置相減得到條紋移動量δ，代入公式

可以得到相位調制量，根據K1、K2可以得到I₂/I′₂，即光強的對比度，得到振幅調制的特性。

本發明的有益效果是：本發明無需其他光學器件，利用激光和CCD，在調制器上加載雙縫圖案即可測得對應的相位與振幅調制特性，此方式相較于利用反射鏡生成參考波來干涉的方式，最大特點在于不需要參考波，利用雙縫干涉完成相位和振幅的標定。

【附圖說明】