[发明专利]基于4F干涉系统测试空间光调制器调制性能的测试装置及方法

权利要求书

1. 一种基于4F干涉系统测试空间光调制器调制性能的测试装置，包括激光器（1）、偏振片（2）、物镜（3）、针孔（4）、透镜（5）、分光棱镜（6）、反射式液晶空间光调制器（7）、反射镜（8）、第一傅里叶透镜（9）、第二傅里叶透镜（10）、CCD相机（11）和计算机（12），其特征在于，所述激光器（1）固定在平台上；偏振片（2）置于激光器（1）之后，物镜（3）置于偏振片（2）之后；起滤波作用的针孔（4）置于物镜（3）焦点位置处，并同时处于透镜（5）的焦点位置；激光束通过透镜（5）后得到平行光束；反射式液晶空间光调制器（7）置于第一傅里叶透镜（9）的前焦面，分光棱镜（6）置于反射式液晶空间光调制器（7）和第一傅里叶透镜（9）之间，反射镜（8）置于分光棱镜（6）之后；第一傅里叶透镜（9）的后焦点与第二傅里叶透镜（10）的前焦点重合；CCD相机（11）置于第二傅里叶透镜（10）的后焦面；计算机（12）通过数据线分别与反射式液晶空间光调制器（7）、CCD相机（11）连接。

2.根据权利要求1所述的基于4F干涉系统测试空间光调制器调制性能的测试装置，其特征在于，激光器（1）采用波长为632.8nm的红色激光器。

3. 根据权利要求1所述的基于4F干涉系统测试空间光调制器调制性能的测试装置，其特征在于，第一傅里叶透镜（9）和第二傅里叶透镜（10）构成一个4F系统，并使反射式液晶空间光调制器（7）和CCD相机（11）的像素一一对应。

4.一种基于4F干涉系统测试空间光调制器调制性能的测试方法，采用权利要求1所述的装置进行测试，其特征在于，操作步骤如下：

1）搭建实验系统，从激光器（1）射出的激光束经过偏振片（2）后入射到物镜（3）进行扩束，并通过针孔（4）滤波后入射到透镜（5），经透镜（5）准直成平行光束后入射到分光棱镜（6），分光棱镜（6）将光束分成物光和参考光，物光束入射到反射式液晶空间光调制器（7），并经反射式液晶空间光调制器（7）反射后穿过分光棱镜（6）入射到第一傅里叶透镜（9）和第二傅里叶透镜（10）构成的4F系统，然后光束入射到CCD相机（11）上；参考光束入射到反射镜（8）上，并经反射镜（8）反射后通过分光棱镜（6）入射到第一傅里叶透镜（9）和第二傅里叶透镜（10）构成的4F系统，然后光束入射到CCD相机（11）上，与物光束发生干涉并通过CCD相机（11）采集干涉图像；

2）空间光调制器相位调制特性的测试：在反射式液晶空间光调制器（7）上加载左半区域灰度值从0到255依次递增，灰度级增量为“1”；右半区域灰度值始终为“0”的序列图像，在CCD相机（11）上采集到256幅干涉图像，分析干涉条纹的移动方向和位移量并计算出物光和参考光受到调制后的位相差的变化量，进而获得反射式液晶空间光调制器（7）的位相调制特性曲线；

3）空间光调制器像素间串扰的测量：在反射式液晶空间光调制器（7）上加载给定的相位分布图，通过CCD相机（11）采集经过调制后的实际相位分布的干涉图，并解之直接获得相位，与理想的调制后的相位分布进行比较，测得反射式液晶空间光调制器（7）的像素串扰。