基于液晶空间光调制的波前可控技术研究

摘要

光学系统波前质量是影响光学系统成像质量和测试精度的直接因素。为了改善光学系统的波前质量，从而达到提高光学系统成像质量和测试精度的目的，波前控制型空间光调制器得到了广泛应用。随着理论的日益成熟、生产工艺的不断改进，液晶器件质量小、功耗低、无机械惰性、可实时控制等特性非常适用于空间光调制。到目前为止，液晶空间光调制器在波前控制型的空间光调制器中占据了主导地位。
　　 本文应用德国HOLOEYE公司生产的SLM-LC2002型透射式液晶空间光调制器和法国Imagine Optic公司生产的HASO-3型哈特曼----夏克波前传感器，设计和搭建了波前控制与测量等实验光路。对HASO-3型波前传感器进行了精度测试，并用其检测了F7透镜的球面面形。从SLM-LC2002的振幅和相位调制特性测试中得到，其在两偏振片夹角为0°和90°时，可对空间光的振幅进行调制；无偏振片时，SLM-LC2002在波长为632.8nm和670nm下对空间光相位的最大调制量分别为0.94π和0.84π；有偏振片时，SLM-LC2002在波长为632.8nm下对空间光相位的最大调制量为1.58π，此时前后偏振片的角度为310°、10°。在无偏振片下，利用SLM-LC2002对准平行光系统进行了相位补偿，并成功地减小了准平行光系统中人为引入的彗差，存在彗差的系统PV值由调制前的0.505λ下降到调制后的0.339λ。同时还就SLM-LC2002对系统引入的波前畸变进行了分析。通过实验，证实了透射式液晶空间光调制器在无偏振片下也可对空间光的相位进行调制。