空间光调制器像素结构对波前重建的影响

摘要

在利用液晶空间光调制器液晶分子等效折射率的变化实现光波前的动态调控,从而进行光学非球面的零位干涉测量时,液晶空间光调制器独立单元中像素离散化的尺度、单元结构的填充比例以及电控数字位阶都直接影响到波前调控精度.本文基于菲涅耳衍射原理以及离散傅里叶变换算法,使用物理光场数值分析软件VirtualLabTM分析了像素独立单元对液晶空间光调制器重建补偿波面精度的影响,建立波面经空间光调制器调制传播至待测表面的仿真模型,评估像素结构因素对波前重建的理论算法本底误差及构成像素结构的多因素耦合误差,重点关注像素尺寸采样频率与波前最大空间频率的匹配问题,提出根据重建波前理论模型反推选取符合高精度测量要求的空间光调制器,可有效降低动态检测系统的成本需求.理论计算得到制约空间光调制器重建高精度波面(RMS=0.01λ)的因素与液晶分子响应的自身非线性以及基底空间不一致密切相关.