[发明专利]一种数字菲涅耳消除相位型空间光调制器黑栅效应的方法和装置

权利要求书

1.一种消除相位型空间光调制器黑栅效应的方法，其特征在于：通过在相位调制图上叠 加数字菲涅耳透镜，利用菲涅耳透镜的聚集作用使得相位调制图的衍射像与黑栅的衍射像成 像位置分离，以克服空间光调制器的黑栅效应，其特征在于包括以下过程：入射光波被起偏 器，变换为线偏振光，该线偏振光入射到空间光调制器的受光面，空间光调制器工作在相位 调制的状态下，空间光调制器后面放置一个检偏器，调整起偏器和检偏器的偏振轴的夹角角 度，使空间光调制器工作在相位调制状态，且经检偏器透射出的光强不随相位调制度的大小 而变化；在用于调制入射光波的相位调制图上叠加一个数字菲涅耳透镜，将叠加后的相位调 制图写入空间光调制器，光波经数字菲涅耳透镜的聚集，在菲涅耳透镜焦平面上能够接收到 相位调制图所对应的衍射像，调节数字菲涅耳透镜的焦距以在不同位置接收观察到相位调制 图衍射成像的结果；空间光调制器的二维周期性栅格结构不受数字运算的影响，在所加入的 数字菲涅耳透镜的焦平面位置上，还没有形成“黑栅效应”，其二维栅格衍射的光波传播到该 位置，因为菲涅耳衍射的效应仅形成一个均匀的背景光，使得接收到的衍射像的背景较亮， 这样使得相位调制图的衍射像与黑栅的衍射像在沿光轴的方向完全分开，以消除“黑栅效应” 的影响，改善空间光调制器的调制性能。

2.如权利要求1所述的消除相位型空间光调制器黑栅效应的方法，其特征在于：利用数 字菲涅耳透镜自身的作用，完成相位调制图在焦平面上的衍射成像，而不使用额外的傅里叶 透镜。

3.如权利要求1所述的消除相位型空间光调制器黑栅效应的方法，其特征在于：上述的 空间光调制器是透射式空间光调制器。

4.如权利要求1所述的消除相位型空间光调制器黑栅效应的方法，其特征在于：上述的 空间光调制器是反射式空间光调制器。

5.如权利要求1所述的消除相位型空间光调制器黑栅效应的方法，其特征在于：上述的 数字菲涅耳透镜由计算机产生，它的光学参数均由计算机设置调整，计算机生成的数字菲涅 耳透镜分布图被直接叠加到相位调制图。

6.一种利用数字菲涅耳透镜消除相位型空间光调制器黑栅效应的装置，其特征在于：该 装置由下列结构构成：光源(201)产生入射光波，入射光波经过第一透镜(202)，第二透镜 (203)后，入射光波被扩束成平行光束；平行光束经过起偏器(204)变换为线偏振光，该 线偏振光经过空间光调制器(205、210)，该空间光调制器对该线偏振光执行相位调制，被调 制的光束经过检偏器(206)，入射到图像探测器(207)，其成像被图像探测器(207)检测； 中央处理器(208)接收输入的相位调制图并在相位调制图上叠加数字菲涅耳透镜，利用菲涅 耳透镜的会聚作用使得相位调制图的衍射像成像位置与黑栅的衍射像成像位置分离，在被叠 加了数字菲涅耳透镜的相位调制图的衍射像位置接收成像，黑栅衍射的光波传播在此位置， 仅形成一个均匀的背景光，使得接收到的衍射像的背景较亮，从而消除“黑栅效应”对数字 菲涅耳透镜的相位调制图的影响。

7.如权利要求6所述的利用数字菲涅耳透镜消除相位型空间光调制器黑栅效应的装置， 其特征在于：上述的数字菲涅耳透镜由计算机产生，它的光学参数均能够由计算机设置调整， 计算机生成的数字菲涅耳透镜分布图被直接叠加到相位调制图。

8.如权利要求6所述的消除相位型空间光调制器黑栅效应的装置，其特征在于：利用数 字菲涅耳透镜的作用，完成相位调制图在焦平面上的衍射成像，不使用傅里叶透镜。

9.如权利要求6所述的消除相位型空间光调制器黑栅效应的装置，其特征在于：上述的 空间光调制器是透射式空间光调制器。

10.如权利要求6所述的消除相位型空间光调制器黑栅效应的装置，其特征在于：上述 的空间光调制器是反射式空间光调制器。