本实用新型专利技术专利公开了一种用于实验环境的相位型空间光调制器的标定装置，涉及波动光学领域、空间光调制器领域，其包括：激光器、第一凸透镜、第二凸透镜、偏振片、1/2波片、分束器、相位型空间光调制器、激光反射镜、图像传感器；所述激光器的波长和所述1/2波片的工作波长相一致；所述激光器、所述第一凸透镜、所述第二凸透镜、所述偏振片、所述1/2波片、所述分束器、所述相位型空间光调制器依次共轴放置；所述激光反射镜、所述分束器、所述图像传感器依次共轴放置；所述第一凸透镜、所述第二凸透镜组成准直扩束透镜组，拥有公共焦点。该装置可以一定程度上消除光学实验器件震动带来的影响，提高标定相位型空间光调制器的精度。提高标定相位型空间光调制器的精度。提高标定相位型空间光调制器的精度。
【技术实现步骤摘要】
一种用于实验环境的相位型空间光调制器的标定装置
[0001]本技术专利涉及波动光学领域、空间光调制器领域，尤其涉及相位型空间光调制器的标定装置。
技术介绍
[0002]空间光调制器(Spatial light modulator,SLM)是光场调控的重要器件。SLM包括了相位型、振幅型。其中相位型空间光调制器(Phase spatial light modulator,PSLM)常被用于进行光学实验中的相移、光场调控等等。通常而言，PSLM在具体工作时，会通过视频接口接入电脑，将电脑输出图像的灰度转化为相应的折射率变化，进而达到相移的目的。但是，由于生产工艺的原因，即便是同一个流水线生产的PSLM，其灰度
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相移曲线也是不同的。另外，液晶材料对不同波长的光响应也不同。所以，对于使用者而言，标定PSLM的灰度
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相移曲线是使用前的必要工作。但是标定工作易受到诸多干扰，比如人员走动导致的地面震动、平台不稳等等。只采用迈克尔逊干涉仪结构或者马赫曾德干涉仪结构的标定装置，完全避免震动干扰实现标定，是极为困难的。
[0003]为避免PSLM标定实验中的震动影响，本技术专利提出一种用于实验环境的相位型空间光调制器的标定装置。本专利装置针对硅基液晶PSLM的标定实验。该装置抗震动能力强，标定结果更精确。
技术实现思路
[0004]本技术专利公开了一种用于实验环境的相位型空间光调制器的标定装置，其包括，激光器(1)、第一凸透镜(2)、第二凸透镜(3)、偏振片(4)、1/2波片(5)、分束器(6)、 PSLM(7)、激光反射镜(8)、图像传感器(9)。激光器(1)、第一凸透镜(2)、第二凸透镜(3)、偏振片(4)、1/2波片(5)、分束器(6)、PSLM(7)依次共轴放置；激光反射镜(8)、分束器(6)、图像传感器(9)依次共轴放置。激光器(1)作为相干光源；第一凸透镜(2)、第二凸透镜(3)组成准直扩束透镜组，拥有公共焦点，用于将激光器(1)发射的光准直扩束；偏振片(4)用于对激光器 (1)的光束起偏，从偏振片(4)出射的光束为线偏振光；1/2波片(5)用于调整光的偏振，使得光偏振与PSLM(7)的调制方向一致；分束器(6)将光线分为两束，一束射向PSLM(7)，另一束射向激光反射镜(8)；激光反射镜(8)的反射光直接射向图像传感器(9)；PSLM(7)的反射光经由分束器(6)反射后，射向图像传感器(9)；PSLM(7)的液晶屏一部分当作反射镜使用，称为非调制部分；PSLM(7)的液晶屏除去所述非调制部分，均为调制部分，正常执行相移功能。1/2 波片(5)的适用波长必须与激光器(1)的波长一致。
[0005]定义干涉条纹方向为光亮度不随位置变化的方向。
[0006]定义水平方向为垂直于重力方向。
[0007]定义垂直方向为平行于重力方向。
[0008]所述调制部分和所述非调制部分的位置关系由图像传感器(9)接收到的干涉条纹方向决定；所述干涉条纹方向为水平，则所述非调制部分和所述调制部分水平分布，所述调
制部分和所述非调制部分均为矩形，面积比例任意；若所述干涉条纹方向为垂直，则所述调制部分和所述非调制部分垂直分布，所述调制部分和所述非调制部分均为矩形，面积比例任意。 PSLM(7)的所述非调制部分、所述调制部分将光反射至图像传感器(9)；所述非调制部分的反射光与激光反射镜(8)的反射光在图像传感器(9)上形成参考干涉条纹；所述调制部分的反射光与激光反射镜(8)的反射光在图像传感器(9)上形成相移干涉条纹。定义激光反射镜(8)的反射光透射分束器(6)到达图像传感器(9)的光程为光程1；定义PSLM(7)的反射光至分束器(6)，再反射至图像传感器(9)的光程为光程2。通常外界震动会导致所述光程1和所述光程2的差不断变化，进而导致图像传感器(9)上的所述干涉条纹不断变化。但是所述调制部分和所述非调制部分均在PSLM(7)上，二者引入的震动是完全相同的；所以所述相移干涉条纹和所述参考干涉条纹的相对位置不随震动变化，进而达到了避免震动干扰的目标。
附图说明
[0009]图1为装置图，其中：1激光器，2第一凸透镜，3第二凸透镜，4偏振片，5 1/2 波片，6分束器，7相位型空间光调制器(Phase spatial light modulator,PSLM)，8激光反射镜，9图像传感器；
[0010]图2为灰度图库GL的部分图片，(a)0灰度,(b)100灰度,(c)240灰度；
[0011]图3为具体实施方式中的某一个干涉结果；
[0012]图4为不同装置的标定结果，(1)无抗震结构的装置，(2)本装置。
具体实施方式
[0013]以下将结合本技术专利附图，对本技术专利实施方式进行清楚完整的描述。以下描述只是本专利其中一种实例，而非全部实例。具体保护范围以权利要求为准。
[0014]实施例：
[0015]图1展示了本专利的装置图，其中包括：激光器(1)，第一凸透镜(2)，第二凸透镜(3)，偏振片(4)，1/2波片(5)，分束器(6)，PSLM(7)，激光反射镜(8)，图像传感器(9)。PSLM(7)采用硅基液晶面板；图像传感器(9)采用CMOS图像传感器；分束器(6)采用分光棱镜；激光器(1)采用532nm固体激光器；1/2波片(5)为专用于532nm光的器件；
[0016]激光器(1)发射的光束经由第一凸透镜(2)、第二凸透镜(3)准直扩束，到达偏振片(4)，被转化为线偏振光，经由1/2波片(5)改变偏振至PSLM的调制偏振方向，入射至分束器(6)。所述光束被分束器(6)分为两束；一束透射至PSLM(7)，并被PSLM(7)反射回分束器(6)，再被分束器(6)反射至图像传感器(9)，被称为参考光；另一束光被分束器(6)反射至激光反射镜(8)，再被激光反射镜(8)反射回分束器(6)，并透过分束器(6)到达图像传感器(9)，称为调制光。所述参考光和所述调制光在图像传感器(9)干涉，产生所述干涉条纹。
[0017]通过调整激光反射镜(8)使得在图像传感器(9)上的所述干涉条纹方向为垂直。建立灰度图库GL，其中GL为多幅纯灰度图像集合，从0灰度至255灰度，每5灰度为一个间隔，共52副图片。GL(i)表示灰度为i的纯灰度图。GL的图片如图2所示，图2(a)对应GL(0)，图2(b)对应GL(100)，图2(c)对应GL(240)。因为所述干涉条纹方向为垂直，所以GL(i)被分为垂直排布的两个部分，其中：位于GL(i)上方的部分对应PSLM(7)调制部分，位于GL(i)下方的部
分对应PSLM(7)的非调制部分。所述非调制部分灰度恒为0，PSLM(7)此部分被当作反射镜使用；所述调制部分灰度不断变化，PSLM(7)的此部分正常执行相移功能。
[0018]在PSLM(7)上加载GL(i)，则在图像传感器(9)上半部分出现所述相移干涉条纹，对应所述调制部分；下半部分出现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于实验环境的相位型空间光调制器的标定装置，其特征在于包括，激光器(1)、第一凸透镜(2)、第二凸透镜(3)、偏振片(4)、1/2波片(5)、分束器(6)、相位型空间光调制器(7)、激光反射镜(8)、图像传感器(9)；激光器(1)、第一凸透镜(2)、第二凸透镜(3)、偏振片(4)、1/2波片(5)、分束器(6)、相位型空间光调制器(7)依次共轴放...
【专利技术属性】
技术研发人员：王康维，黄鑫炎，范虹伯，彭玉发，马思远，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：
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