液晶空间光调制器的驱动与光学特性研究

摘要

液晶空间光调制器(LC—SLM)是构成光学信息处理、光计算和光神经网络等系统的基本构造单元，在信息光学研究中发挥着重要的作用。一般而言，每一种型号的液晶显示器需要一款专用驱动电路，其参数功能固定，为此本论文对通用型LC—SLM驱动电路及其在光学方面的应用进行了研究。 论文首先针对L,CX016液晶板，以CPLD为逻辑控制芯片，设计完成了一个通用LC—SLM驱动电路。在CPLD所产生的地址信号和行列扫描信号控制下，图像数据先通过串口和单片机输入存储到IS61LV5128AL，再经高速D/A转换后对LC—SLM进行刷新。同时论文在Quartus Ⅱ环境下，采用Vetilog语言进行了CPLD逻辑控制程序的仿真开发。 进一步论文从理论上分析计算了LC-SLM的光学特性，并在上述硬件和软件平台上，进行了光学实验，发现当偏振片的方向旋转时，图像的对比度从清晰到模糊，到对比度反转，再到清晰，验证了偏振片的方向对LC-SLM振幅、相位调制特性的影响。最后论文采用LC—SLM实现了一个3行4列的菲涅耳阵列波带片，在主焦点处正确产生了3行4列的光斑点阵。上述实验表明，本论文研制的驱动电路工作稳定可靠。利用CPLD可反复、灵活编程的特点，经过简单的软件编程，该驱动电路还可用于驱动其它型号的LC—SLM。

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文摘

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第一章绪论

1.1液晶材料概述

1.2液晶显示器的分类和发展现状

1.3液晶空间光调制器的发展与应用概况

1.4论文的内容安排

第二章驱动电路硬件设计

2.1系统设计

2.2液晶显示模块

2.3 CPLD控制模块

2.4 D/A转换模块

2.5高速运放模块

2.6数据存储模块

2.7串口通信模块

2.8电源模块

第三章软件调试

3.1 QuartusⅡ开发平台

3.2 CPLD模块软件设计

3.3串口通讯软件设计

第四章液晶空间光调制器的光学特性与应用

4.1液晶的光电各向异性

4.2液晶空间光调制器的调制特性

4.3基于液晶空间光调制器的阵列菲涅耳波带片

第五章总结与展望

参考文献

附录

在校期间发表的论文

致谢