利用液晶空间光调制的波前实时变换

研究目的:研究利用液晶空间光调制器进行相干光波前实时变换的理论与技术,实现任意波前变换和任意衍射图形的实时生成。
基本原理:利用液晶空间光调制器对光束波前的振幅和相位调制特性,实时改变衍射场。系统原理如图1:

准直激光光束经过光阑、偏振片、分光棱镜,经由反射式液晶空间光纯相位调制器反射,再通过偏振片和消色差透镜在CCD成像。改变加在液晶空间光调制器上的电压可以只改变液晶折射率而不影响其透过率,从而实现对波前的纯相位调制。

科学意义及应用价值:探索光学成像系统的相位恢复新方法,可用于波前实时校正、计算全息,可快速实时生成空间任意点阵图形,用于激光通讯及空间目标追踪。图3是空间点图的实验结果,图4是对应的相位图。系统的偏转精度为10 mrad;最大偏转角范围为3;响应时间小于100毫秒。