[发明专利]一种透射式空间光调制器相位和振幅调制特性的测量方法

说明书

一种透射式空间光调制器相位和振幅调制特性的测量方法，包括如下步骤：S1、搭建光路，使激光通过双缝分别与空间光调制器不同区域调制；S2、通过图像采集双缝干涉光路，提取得到干涉条纹曲线；S3、采用相位模型转换计算出灰度相位曲线；S4、通过计算图像对比度，得到分别通过双缝间的光强差异，得到振幅调制效果；本发明无需其他光学器件，利用激光和CCD，在调制器上加载双缝图案即可测得对应的相位与振幅调制特性，此方式相较于利用反射镜生成参考波来干涉的方式，最大特点在于不需要参考波，利用双缝干涉完成相位和振幅的标定。

【技术领域】

本发明涉及空间光调制器的测试应用领域，具体地说，是涉及一种透射式空间光调制器相位和振幅调制特性的测量方法。

【背景技术】

空间光调制器是一种对光波光场进行调制的器件，可对光束的相位、强度以及偏振进行实时空间调制，透射式振幅型液晶空间光调制器属于空间光调制器的一种，在可变电信号的驱动下对液晶进行调制。除了振幅调制外，透射式空间光调制器由于电压改变，液晶折射率变化，会对入射光场有部分相位调制。

双缝干涉中两路光如果相位和振幅有改变的话会对干涉条纹有所影响，在这里利用双缝干涉，可以方便地测量经过透射式空间光调制器光束的相位和振幅的方法。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种透射式空间光调制器相位和振幅调制特性的测量方法，包括如下步骤：

S1、搭建光路，使激光通过双缝分别与空间光调制器不同区域调制；

S2、通过图像采集双缝干涉光路，提取得到干涉条纹曲线；

S3、采用相位模型转换计算出灰度相位曲线，

S4、通过计算图像对比度，得到分别通过双缝间的光强差异，得到振幅调制效果。

优选的，相位测量基于光程差与相位之间的原理，当其中一缝光相位改变，双缝干涉的条纹则会出现平移，即满足下列关系式：

其中，∧为相邻两条干涉条纹之间的距离，为相位调制量；δ为条纹偏移量；

以灰度值为0的干涉条纹位置为基准，灰度值为255的条纹位置与基准位置的偏移量量为δ，两条干涉条纹之间的距离为^。

优选的，振幅测量基于干涉光强与条纹对比度的原理，当两束光强(I₁和I₂)一致时，干涉条纹对比度最大，当一束光强发生变化，条纹对比度会下降，关系式为：

优选的，提取多行灰度值数据平均化以减小误差，得到中心条纹的位置和光斑中心光强极大值与旁侧极小值之间的对比度K1：

改变空间光调制器上的双缝灰度，CCD采集到的干涉条纹发生移动，双缝中其中一条缝光强(I′₂)发生变化；

得到新的中心条纹位置和光强对比度K2：

优选的，根据前后两次中心条纹位置相减得到条纹移动量δ，代入公式

可以得到相位调制量，根据K1、K2可以得到I₂/I′₂，即光强的对比度，得到振幅调制的特性。

本发明的有益效果是：本发明无需其他光学器件，利用激光和CCD，在调制器上加载双缝图案即可测得对应的相位与振幅调制特性，此方式相较于利用反射镜生成参考波来干涉的方式，最大特点在于不需要参考波，利用双缝干涉完成相位和振幅的标定。

【附图说明】