共路外差干涉测量液晶空间光调制器相位特性

马亚云,赵冬娥,2*,张 斌

(1.中北大学 信息与通信工程学院， 太原 030051； 2.中北大学 电子测试技术国家重点实验室，太原 030051)

引 言

液晶空间光调制器(liquid crystal spatial light modulator,LCSLM)是基于电控双折射效应实现对入射光波调制的新型光学元件[1]，具有质量小、像素密度高、空间分辨率高、能耗低和易于编程实时控制等优点[2-3]，已被广泛用于自适应光学中的波前校正、无线激光通信中的湍流模拟和光束偏转控制、激光光束整形和产生矢量激光[4-12]等。由于不同的LCSLM的相位调制特性存在差异，且不满足线性相位调制的应用需求，因此，使用前掌握调制器的相位调制特性和进行线性校准非常关键。在空间光调制器相位特性测量和校正方面，常用的方法有泰曼-格林干涉法[13]、马赫-曾德尔干涉法[14]、剪切干涉法[15-16]和共路干涉法[17]等。其中前两种方法属于分振幅双路干涉法，测量精度受环境噪声和图像处理方法的影响较大，且后期数据处理也比较繁琐[18]。横向剪切干涉法存在干涉条纹对比度不明显的局限性，而径向干涉法需要利用迭代算法求解径向剪切条纹图，算法复杂且误差较大[17]。共路干涉法虽然具有干涉条纹稳定、抗环境干扰性强等优势，但测量结果需要通过后续图像处理来获得，导致测量精度依赖于后续的图像处理。随着外差干涉技术的发展，外差干涉技术在物体的微振动[19]、液体的浓度[20]、等离子体共振导致的相位变化[21]等参量测量方面应用广泛，但应用于研究LCSLM的相位特性却鲜有报道。……