[发明专利]一种基于空间光调制器制备光子晶体的方法及装置

权利要求书

1.一种基于空间光调制器制备光子晶体的方法，其特征在于，所述方法包括：

将预设相位灰度图加载于空间光调制器上，以对输入所述空间光调制器的光波进行相位调制；

将经过相位调制的光波输入第一透镜，以使得通过所述第一透镜之后得到经过傅里叶变换的光信号；

在所述第一透镜的频谱面上对所述经过傅里叶变换的光信号进行滤波，以滤除杂散光；

将滤除杂散光后的光信号输入第二透镜，将光信号聚焦为相干图样；

所述相干图样中光束点之间的距离与所述第一透镜的频谱面上的灰度值与像素值的比值是反比例关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将预设相位灰度图加载于空间光调制器上之前，所述方法还包括：

通过氦镉激光器产生预设波长的光波，并将所述光波通过第一物镜之后输入前置透镜，以将所述预设波长的光波转换为单色平面波；

在将滤除杂散光后的光信号输入第二透镜之后，所述方法还包括：

将所述第二透镜输出的光信号通过第二物镜之后聚焦为相干图样；

相应地，对输入所述空间光调制器的光波进行相位调制包括：

将所述单色平面波输入空间光调制器，并在所述空间光调制器上加载预设相位灰度图，以对所述单色平面波进行相位调制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述空间光调制器为反射式纯相位液晶空间光调制器。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，输入所述空间光调制器的单色平面波与所述空间光调制器输出的经过相位调制的光波之间的夹角小于7°。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一透镜的焦距为400毫米，所述第二透镜的焦距为300毫米。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照下述公式确定所述第一透镜的频谱面上光信号的复振幅：

其中，U_f(x_f,y_f)表示所述复振幅，x_f和y_f分别表示所述第一透镜的两个光轴，φ(x,y)表示相位离散值，Γ[*]表示量化函数，DFT表示离散傅里叶变换，f表示所述第一透镜的焦距，λ表示光波波长，j表示虚数。

7.一种基于空间光调制器制备光子晶体的装置，其特征在于，所述装置包括激光器、空间光调制器、第一透镜、滤波组件以及第二透镜，其中：

所述激光器，用于产生预设波长的光波，并将所述光波输入所述空间光调制器；

所述空间光调制器，用于加载预设相位灰度图，并利用所述预设相位灰度图对所述光波进行相位调制；

所述第一透镜，用于对经过相位调制的光波进行傅里叶变换，以得到经过傅里叶变换的光信号；

所述滤波组件，用于在所述第一透镜的频谱面上对所述经过傅里叶变换的光信号进行滤波，以滤除所述经过傅里叶变换的光信号中的杂散光；

所述第二透镜，用于将所述滤除杂散光后的光信号聚焦为相干图样；所述相干图样中光束点之间的距离与所述第一透镜的频谱面上的灰度值与像素值的比值是反比例关系。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在所述滤波组件和所述第二透镜之间还设置有衰减片，所述衰减片用于调节滤除杂散光后的光信号的强度。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述空间光调制器之前还包括前置透镜，所述前置透镜用于将所述预设波长的光波转换为单色平面波；

相应地，所述空间光调制器用于利用所述预设相位灰度图对所述单色平面波进行相位调制。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述空间光调制器为反射式纯相位液晶空间光调制器。