| 中科微星 |
2024-09-20 13:56 |
相位型SLM硬件產(chǎn)品面型性能提升
背景介紹 n?aogdK$V
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作為一種動態(tài)可編程光學(xué)元件，液晶空間光調(diào)制器（LC-SLM）在波前整形和光束控制等精密光學(xué)調(diào)控應(yīng)用中發(fā)揮著非常重要的作用。典型的純相位SLM工作原理是通過加載的電壓控制在每個(gè)液晶像素處誘導(dǎo)相位延遲，實(shí)現(xiàn)對入射光波波前的調(diào)控。 Aye!@RjM8
隨著光場調(diào)控技術(shù)朝著精細(xì)化方向發(fā)展，對相位型LC-SLM的調(diào)制精度提出了更高的要求。如：在超快智能加工領(lǐng)域需求相位型SLM實(shí)現(xiàn)高相位調(diào)制精度的波前精細(xì)調(diào)控；在顯微成像領(lǐng)域需求相位型SLM實(shí)現(xiàn)高信噪比、高分辨率的成像；在無接觸光學(xué)微操縱領(lǐng)域需求相位型SLM實(shí)現(xiàn)高精度、高效的微粒捕獲等。然而, 通常商用SLM會出現(xiàn)相位失真，導(dǎo)致LCOS器件在波前控制實(shí)際應(yīng)用中存在諸多問題：如光利用效率低、調(diào)制精度差，最終無法實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。追其本源，相位失真主要由SLM物理結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件的相位調(diào)制非線性和不均勻性引起，具體可歸因于兩個(gè)因素： BWL~)Hx
1） 施加在液晶（LC）上的錯(cuò)誤驅(qū)動電信號；[attachment=130239] Lc*i[J<s
圖1 動態(tài)調(diào)制LUT調(diào)制誤差 Pp3tEZfE
2） SLM襯底或背板曲率和LC層厚度不均勻引起的畸變； ^ fS~va
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圖2 SLM硬件引入畸變 ^"l>;.w
前者屬于驅(qū)動模塊控制誤差導(dǎo)致動態(tài)相位響誤差，可通過LUT來實(shí)現(xiàn)修正；而后者屬于產(chǎn)品器件的固有特性，會影響效率和波前質(zhì)量，調(diào)制的相位輪廓的精度相對較低，直接影響了相位調(diào)制的精度。為了解決這一問題，需要對SLM的硬件（光閥）進(jìn)行面型測量及修正。 ZxbWgM5rm
SLM面型測試和校準(zhǔn)原理 h{J2CWJ
為了響應(yīng)基于高精度相位調(diào)制的應(yīng)用需求，同時(shí)提升SLM產(chǎn)品性能，中科微星基于泰曼-格林干涉法開發(fā)了測量SLM的靜態(tài)波面誤差和修正技術(shù)，系統(tǒng)光路示意如圖3所示，具體工作原理：在激光光束擴(kuò)束和準(zhǔn)直之后形成平面波，經(jīng)分束器（BS）分成兩個(gè)光束，一束光經(jīng)BS透射照射到SLM，并經(jīng)SLM調(diào)制后反射；另一束光經(jīng)BS反射照射到參考鏡，并經(jīng)參考鏡反射，經(jīng)SLM調(diào)制后的反射光與經(jīng)平面鏡（M）反射的光通過BS時(shí)發(fā)生干涉，然后CCD可通過其前端配置的4f系統(tǒng)對干涉條紋進(jìn)行采集和記錄。[attachment=130245] wC
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