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空间光耦合自动对准方法与实现 被引量：8
1
作者 柯熙政 罗静 雷思琛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期81-87,共7页
空间光-单模光纤耦合的关键技术是精确定位耦合光斑在光纤端面上的位置。基于光纤偏移与空间光-单模光纤耦合效率之间的关系,研制了由二维压电陶瓷、驱动器、控制器、光电探测器及耦合透镜组成闭环控制系统,结合模拟退火算法实现空间光... 空间光-单模光纤耦合的关键技术是精确定位耦合光斑在光纤端面上的位置。基于光纤偏移与空间光-单模光纤耦合效率之间的关系,研制了由二维压电陶瓷、驱动器、控制器、光电探测器及耦合透镜组成闭环控制系统,结合模拟退火算法实现空间光-光纤的自动对准耦合。理论分析了空间激光与光纤的耦合效率并阐述了模拟退火算法原理。实验结果表明:通过模拟退火算法可以在较短时间内实现耦合到最佳位置的自动对准定位,耦合效率达到了51.4%,相对于没有自动对准之前提高了6.5%。该方案切实可行,对空间光-单模光纤的自动耦合方案的研究具有重要的意义。 展开更多
关键词 光纤耦合 空间光 模拟退火算法 耦合效率
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基于F-P腔干涉的光学温度传感器研究 被引量：2
2
作者 刘源胤 吴重庆 +2 位作者 刘岚岚 延云涛 王健 《激光杂志》 北大核心 2019年第8期1-4,共4页
提出了一种基于石英玻璃两个反射面构成的F-P(Fabry-Perot)腔干涉的光学温度传感器结构,利用其整体反射率随温度变化的原理进行测量。与其他温度传感器相比,该传感器可以直接嵌入到光路中测量光路温度。在理论分析基础上搭建了实验系统... 提出了一种基于石英玻璃两个反射面构成的F-P(Fabry-Perot)腔干涉的光学温度传感器结构,利用其整体反射率随温度变化的原理进行测量。与其他温度传感器相比,该传感器可以直接嵌入到光路中测量光路温度。在理论分析基础上搭建了实验系统,反射光作为温度传感光,透射光作为空间光学实验的实验用光。对实验结果进行了理论分析,总结出经验公式,计算表明:经验公式的计算值与实际温控系统的测量值之间的均方差为s=0. 055℃,能够满足一般空间光光学实验的需要。本传感器具有结构简单、成本低、检测速度快、不受电磁干扰等优点;与光纤光栅温度传感器相比,无需复杂封装、粘贴等工艺,无需专门的解调装置,为空间光学实验的温度检测提供了便利。 展开更多
关键词 温度传感 Fabry-Perot腔干涉 空间光 光环行器
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一种空间光输入90°混频器
3
作者 张晨祥 陈超 +3 位作者 刘子晨 尤全 谢德权 杨奇 《光通信研究》 北大核心 2016年第1期45-47,66,共4页
针对激光通信系统对光混频器的特殊需求,设计并完成了一种信号光采用空间光输入、本振光采用保偏光纤输入的90°混频器。该器件信号端输入的空间光的束腰直径为10mm,信号光插入损耗小于3.1dB,本振光插入损耗小于2.5dB,在指定工作波... 针对激光通信系统对光混频器的特殊需求,设计并完成了一种信号光采用空间光输入、本振光采用保偏光纤输入的90°混频器。该器件信号端输入的空间光的束腰直径为10mm,信号光插入损耗小于3.1dB,本振光插入损耗小于2.5dB,在指定工作波长处I路和Q路的相位差满足90°±5°。实验结果表明,该器件能够满足激光通信对于混频器的性能需求。 展开更多
关键词 90°混频器 空间光 插入损耗 相位差
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三维立体显示技术研究新进展 被引量：49
4
作者 郑华东 于瀛洁 程维明 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期426-430,434,共6页
在分析传统基于二维平面图像的三维立体显示技术的原理及特点的基础上,重点阐述了数字全息三维显示技术的应用研究现状,介绍了三种典型的数字全息显示技术:基于数字合成全息的三维显示技术、基于空间光调制器的数字全息三维显示技术以... 在分析传统基于二维平面图像的三维立体显示技术的原理及特点的基础上,重点阐述了数字全息三维显示技术的应用研究现状,介绍了三种典型的数字全息显示技术:基于数字合成全息的三维显示技术、基于空间光调制器的数字全息三维显示技术以及基于集成数字全息技术的三维显示技术,并对三维显示技术研究及其应用中存在的关键技术问题进行了分析和讨论。 展开更多
关键词 数字全息 三维立体显示 空间光调制器 视差成像 集成成像
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高精度纯相位液晶空间光调制器的研究 被引量：44
5
作者 刘永军 宣丽 +4 位作者 胡立发 曹召良 李大禹 穆全全 鲁兴海 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1682-1686,共5页
研制了平行排列液晶空间光调制器(LC SLM)。论述了平行排列液晶相位调制的理论,进行了计算模拟。对液晶空间光调制器相位调制特性和振幅调制特性进行了测量,实验结果表明,在整个灰度级范围内是纯相位调制的空间光调制器,并且调制的范围... 研制了平行排列液晶空间光调制器(LC SLM)。论述了平行排列液晶相位调制的理论,进行了计算模拟。对液晶空间光调制器相位调制特性和振幅调制特性进行了测量,实验结果表明,在整个灰度级范围内是纯相位调制的空间光调制器,并且调制的范围可达到0.6λ。在ZYGO菲佐干涉仪上进行了精度特性的研究,得到了非常好的结果,在1 cm2的面积上,进行了畸变波前的调制,其精度峰谷值可达0.098λ,均方根值可达0.017λ。在此精度的基础上产生了π相位差的栅结构,证明了这种液晶空间光调制器可以很好的进行相位调制。 展开更多
关键词 光学器件 空间光调制器 液晶 平行排列 纯相位
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反射型LCOS器件纯相位调制特性的研究 被引量：30
6
作者 葛爱明 隋展 徐克璹 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期2481-2485,共5页
研究了反射型的LCOS显示器件的相位调制特性 .采用 2× 2的Jones矩阵计算仿真 ,从理论上分析了它的相位调制特性 ,建立了一套测量振幅和相位特性的测试系统 .它采用He Ne激光为光源 ,用干涉仪观察波前相位 ,将LCOS显示器件作为液晶... 研究了反射型的LCOS显示器件的相位调制特性 .采用 2× 2的Jones矩阵计算仿真 ,从理论上分析了它的相位调制特性 ,建立了一套测量振幅和相位特性的测试系统 .它采用He Ne激光为光源 ,用干涉仪观察波前相位 ,将LCOS显示器件作为液晶空间光调制器 ,用计算机和相关的电路系统驱动控制 ,并用CCD采样数据 ,测试了 1 0 2 4×768LCOS显示器件的相位调制特性 .理论和实验的一致性说明了在特定的入射、出射偏振光配制下 。 展开更多
关键词 反射型LCOS器件 纯相位调制特性 反射型液晶显示器 空间光调制器
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采用液晶空间光调制器的可控性阵列菲涅耳波带片 被引量：25
7
作者 陈怀新 魏宏刚 +1 位作者 陈祯培 吴科 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期562-566,共5页
利用液晶空间光调制器的光学调制特性 ,实现阵列数与焦长可调控的阵列菲涅耳波带片 ,并给出了理论分析和实验结果 ,该方法操作简单。
关键词 液晶空间光调制器 实时可控性 阵列菲涅耳波带片 衍射光学组件 阵列数 焦长
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位相可控液晶空间光调制器的研究 被引量：28
8
作者 刘永军 胡立发 +4 位作者 曹召良 李大禹 穆全全 鲁兴海 宣丽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1799-1802,共4页
论述了平行排列液晶的位相调制理论,进行了理论结果的计算模拟.研制出平行取向TFT型液晶空间光调制器并分析了其位相调制特性.结果表明,此平行取向的液晶空间光调制器可用于位相调制,其调整量优于0.7μm,最小调整步长是0.052μm.在ZYGO... 论述了平行排列液晶的位相调制理论,进行了理论结果的计算模拟.研制出平行取向TFT型液晶空间光调制器并分析了其位相调制特性.结果表明,此平行取向的液晶空间光调制器可用于位相调制,其调整量优于0.7μm,最小调整步长是0.052μm.在ZYGO干涉仪上进行的位相控制实验,得到了很好的实验结果. 展开更多
关键词 液晶 空间光调制器 位相
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液晶空间光调制器的纯相位调制特性研究 被引量：31
9
作者 刘伯晗 张健 吴丽莹 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期213-217,共5页
介绍了液晶空间光调制器的纯相位调制原理,采用泰曼-格林干涉系统对液晶纯相位特性进测试。针对BNS(Boulder Nonlinear Systems)公司的专利产品-256256像素纯相位空间光调制器的相位与电压(灰度)的响应曲线。给出了对任意图形进行相位... 介绍了液晶空间光调制器的纯相位调制原理,采用泰曼-格林干涉系统对液晶纯相位特性进测试。针对BNS(Boulder Nonlinear Systems)公司的专利产品-256256像素纯相位空间光调制器的相位与电压(灰度)的响应曲线。给出了对任意图形进行相位恢复的优化算法流程,利用纯相位调制方法对光束进行方向和强度的快速程序控制。设计了实验装置,实际产生了二维任意衍射图形,图形产生时间小于200 ms。本研究对空间目标进行扫描跟踪,具有精确、响应快、无机械惰性等特点,在激光寻的、制导以及多目标威胁预警和反击中有着重要的研究价值。 展开更多
关键词 空间光调制器 干涉术 优化算法 相位调制
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基于像素结构空间光调制器的全息再现像问题研究 被引量：29
10
作者 沈川 张成 +3 位作者 刘凯峰 韦穗 程鸿 张庆 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期58-63,共6页
基于纯相位空间光调制器的全息显示系统在重构显示时,再现像的视觉效果受到空间光调制器像素结构引起的多级衍射光和多级再现像的干扰。在分析具有有限填充因子空间光调制器的像素结构对再现像影响的基础上,提出了一种提高全息再现像的... 基于纯相位空间光调制器的全息显示系统在重构显示时,再现像的视觉效果受到空间光调制器像素结构引起的多级衍射光和多级再现像的干扰。在分析具有有限填充因子空间光调制器的像素结构对再现像影响的基础上,提出了一种提高全息再现像的视觉效果并且再现像成像位置和大小可调节的方法。先加载闪耀光栅到纯相位全息图,其次通过叠加会聚球面波相位,分离再现像与空间光调制器像素结构引起的多级衍射光的聚焦平面的位置,再利用光阑和高通滤波器的共同作用,消除高级衍射光、多级再现像以及零级光干扰对重构视觉效果的影响,最后引入成像透镜,调节再现像的成像位置与大小。建立了一套基于硅基液晶的全息显示系统用于实验验证。实验结果表明,最终的单一再现像清晰且可以方便地调节成像位置和大小。该方法同样适用于各种基于像素结构空间光调制器的全息光学系统。 展开更多
关键词 全息 空间光调制器 纯相位全息图 硅基液晶
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数字全息三维显示关键技术与系统综述 被引量：28
11
作者 马建设 夏飞鹏 +1 位作者 苏萍 潘龙法 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1141-1152,共12页
三维全息显示能够表现出与真实物体一样的深度和视差,是一种理想的三维显示方法。但是,三维物体计算全息图计算复杂且计算量巨大,因此,如何快速生成三维物体计算全息图是数字三维全息动态显示中的关键问题之一。本文首先论述了数字全息... 三维全息显示能够表现出与真实物体一样的深度和视差,是一种理想的三维显示方法。但是,三维物体计算全息图计算复杂且计算量巨大,因此,如何快速生成三维物体计算全息图是数字三维全息动态显示中的关键问题之一。本文首先论述了数字全息三维显示的关键技术,包括物点散射法、体视全息法、层析法等三种三维物体计算全息图实现方法,一种RGB分离的真彩色全息显示实现方法和若干提高全息再现像质的方法;然后对几种最新典型的数字三维全息显示系统进行了技术分析;最后总结了数字全息三维显示领域的发展动态,指出三维全息显示技术会朝着实时、动态、更大尺寸、更高分辨率方向发展。 展开更多
关键词 计算全息 三维全息显示 真彩色显示 空间光调制器
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泰曼-格林干涉仪测量液晶空间光调制器的相位调制特性 被引量：25
12
作者 张洪鑫 张健 吴丽莹 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1360-1364,共5页
为了评价美国BNS公司反射式256 pixel×256 pixel纯相位液晶空间光调制器(LC SLM)的性能,提出利用泰曼-格林干涉仪对相位调制特性进行干涉测量。实验结果表明,液晶空间光调制器的相位随灰度呈非线性分布,利用反插值法建立线性查找表... 为了评价美国BNS公司反射式256 pixel×256 pixel纯相位液晶空间光调制器(LC SLM)的性能,提出利用泰曼-格林干涉仪对相位调制特性进行干涉测量。实验结果表明,液晶空间光调制器的相位随灰度呈非线性分布,利用反插值法建立线性查找表,校正了器件的非线性,非线性度由原来的17.23%减小到2.85%;中心与边缘的相位调制,在同一灰度级最大相位差达到0.22π,中心相位调制均方根误差是边缘的4倍,说明该器件存在相位调制的不均匀性,中心相位误差较大,在波前控制中应给予校正。 展开更多
关键词 测量 空间光调制器 泰曼-格林干涉仪 相位调制
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基于液晶空间光调制器的激光束整形 被引量：23
13
作者 于晓晨 胡家升 王连宝 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期125-130,共6页
采用相位混合算法(PMA)与平滑修正法相结合的混合算法,对激光发出的高斯光束进行整形,得到了均方误差和顶部不均匀度均明显降低的等光强分布。利用液晶空间光调制器(LCSLM)的相位调制特性,实现了对高斯光束的光束整形,获得了光强均匀分... 采用相位混合算法(PMA)与平滑修正法相结合的混合算法,对激光发出的高斯光束进行整形,得到了均方误差和顶部不均匀度均明显降低的等光强分布。利用液晶空间光调制器(LCSLM)的相位调制特性,实现了对高斯光束的光束整形,获得了光强均匀分布的圆光束和矩形光束输出。得到的输出光束顶部不均匀度和均方误差都低于5%,能量集中度在90%以上。表明此方法是一种实时、可控和高效的激光束整形方法。 展开更多
关键词 光学设计 光束整形 液晶空间光调制器 相位混合算法平滑修正混合算法
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液晶空间光调制器用于波前校正的性能 被引量：22
14
作者 蔡冬梅 姚军 姜文汉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期285-291,共7页
液晶空间光调制器(Liquid crystal spatial light modulator,LC-SLM)作为新型波前校正器具有驱动单元数目多、驱动电压低、控制灵活、价格低廉等优点。通过对LC-SLM时间-空间特性的研究,讨论其在天文观测自适应光学系统中应用的可能性... 液晶空间光调制器(Liquid crystal spatial light modulator,LC-SLM)作为新型波前校正器具有驱动单元数目多、驱动电压低、控制灵活、价格低廉等优点。通过对LC-SLM时间-空间特性的研究,讨论其在天文观测自适应光学系统中应用的可能性和局限性。利用LC-SLM和哈特曼波前传感器构成自适应光学系统,对低频为主的静态波前像差实现闭环校正。闭环校正后的RMS值和PV值由闭环前的0.628λ、2.872λ减小为0.031λ、0.337λ,Strehl比从0.04提高到近似衍射极限的0.81。利用衍射原理,对LC-SLM的衍射效率进行了数值计算和实验测量。研究表明,LC-SLM能对大气湍流引入的光波畸变实现高精度校正;然而响应速度慢、光能利用率低限制了它目前在实际自适应系统中的使用,不能满足实时校正的要求、以及对微弱目标的应用。 展开更多
关键词 自适应光学 液晶空间光调制器 波前校正
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液晶空间光调制器相位调制特性研究 被引量：19
15
作者 蔡冬梅 薛丽霞 +1 位作者 凌宁 姜文汉 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期19-23,共5页
研究了美国BNS公司生产的Modal P256反射型电寻址液晶空间光调制器的相位调制特性和时间响应特性。采用He-Ne激光作光源,建立迈克尔孙干涉光路观察波前相位变化,给出器件的相位调制特性曲线。分析测量了器件的相位响应不一致性和像素间... 研究了美国BNS公司生产的Modal P256反射型电寻址液晶空间光调制器的相位调制特性和时间响应特性。采用He-Ne激光作光源,建立迈克尔孙干涉光路观察波前相位变化,给出器件的相位调制特性曲线。分析测量了器件的相位响应不一致性和像素间的相位交连。通过测量液晶器件对方波和正弦控制信号的相位响应延迟,分析了液晶空间光调制器(LC-SLM)的时间响应特性。理论分析与实验结果说明:在特定的入射偏振条件下,LC-SLM实现纯相位调制,可用作高分辨力波前校正器件,然而极慢的响应速度和极低的时间带宽限制了它在动态变化波前相差校正中的应用。 展开更多
关键词 液晶空间光调制器 相位调制 波前校正 自适应光学
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液晶空间光调制器用于光束偏转控制的衍射效应 被引量：18
16
作者 蔡冬梅 杨慧珍 +1 位作者 凌宁 姜文汉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期491-495,共5页
液晶空间光调制器(LC-SLM)能实现光束动态偏转,而它的像素结构以及相位回卷方法造成的衍射效应使其光效率降低.通过数值仿真和实验分析了像素结构造成的衍射效应,给出了像素填充因子和衍射效率的关系.利用256 pixel×256 pixel的液... 液晶空间光调制器(LC-SLM)能实现光束动态偏转,而它的像素结构以及相位回卷方法造成的衍射效应使其光效率降低.通过数值仿真和实验分析了像素结构造成的衍射效应,给出了像素填充因子和衍射效率的关系.利用256 pixel×256 pixel的液晶空间光调制器构建动态光束偏转实验装置,使入射光束偏转不同角度时测量远场光斑强度,得到衍射效率随光束偏转角的变化关系.理论分析与实验结果表明,填充比越小,像素结构造成的衍射效应越强,衍射效率降低;当填充比为0.85时衍射效率的测量值仅为51.3%.相位回卷方法使液晶空间光调制器形成类似闪耀光栅结构,随着光束偏转角度的增大,衍射效率降低. 展开更多
关键词 光学器件 液晶空间光调制器 光束偏转 衍射
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基于空间光调制器的计算全息成像特性 被引量：18
17
作者 任秀云 程欣 +2 位作者 刘轩 韩玉晶 国承山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期110-113,共4页
把基于高分辨空间光调制器 (SLM)的动态计算全息波面变换系统看作一个相干光学成像系统 ,分析并推导了该系统的点扩展函数 (PSF) ,进而研究了SLM像素结构所引起的固有切趾和展宽效应 通过计算机模拟考察了SLM填充因子和衍射距离对系统... 把基于高分辨空间光调制器 (SLM)的动态计算全息波面变换系统看作一个相干光学成像系统 ,分析并推导了该系统的点扩展函数 (PSF) ,进而研究了SLM像素结构所引起的固有切趾和展宽效应 通过计算机模拟考察了SLM填充因子和衍射距离对系统分辨率的影响 ,给出了满足抽样定理所要求的系统的最小衍射距离 最后提出了一种消除SLM像素结构影响的物波频谱预处理方法 这一研究为优化系统设计 。 展开更多
关键词 衍射光学 相干成像 点扩展函数 切趾 填充因子 空间光调制器
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数字微镜器件的全息显示 被引量：20
18
作者 韩超 韦穗 +2 位作者 权希龙 刘凯峰 张公瑞 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期190-194,共5页
数字微镜器件(DMD)是一种反射式空间光调制器,对其全息显示特性的充分研究有利于采用恰当的方法进行全息编码,为充满应用前景的全息三维显示打下基础。从DMD的微观结构入手采用灰度调制理论与菲涅耳衍射理论探讨了DMD进行全息显示的机... 数字微镜器件(DMD)是一种反射式空间光调制器,对其全息显示特性的充分研究有利于采用恰当的方法进行全息编码,为充满应用前景的全息三维显示打下基础。从DMD的微观结构入手采用灰度调制理论与菲涅耳衍射理论探讨了DMD进行全息显示的机理。阐述了DMD对全息图的调制机理与衍射原理,正确地解释了DMD全息显示的机制,并根据DMD的结构特点对所生成的全息图在制作过程中进行了相位补偿。 展开更多
关键词 全息 空间光调制器 全息编码 数字微镜器件
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基于液晶空间光调制器的光栅衍射效率 被引量：13
19
作者 程欣 任秀云 +1 位作者 韩玉晶 国承山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期603-607,共5页
基于Jones矩阵理论和液晶弹性自由能理论,分析计算了扭曲向列型液晶空间光调制器(TN-LCSLM)的复振幅调制特性·以显示一维矩形光栅为例,详细计算了不同输入输出偏振器配置下的一级衍射效率.数值计算结果和分析表明,在加输出偏振器... 基于Jones矩阵理论和液晶弹性自由能理论,分析计算了扭曲向列型液晶空间光调制器(TN-LCSLM)的复振幅调制特性·以显示一维矩形光栅为例,详细计算了不同输入输出偏振器配置下的一级衍射效率.数值计算结果和分析表明,在加输出偏振器和不加输出偏振器两种情况下都存在一个具有最大一级衍射效率的取向配置. 展开更多
关键词 液晶 空间光调制器 光栅 衍射效率
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纯相位液晶空间光调制器拟合泽尼克像差性能分析 被引量：17
20
作者 蔡冬梅 凌宁 姜文汉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期897-903,共7页
纯相位液晶空间光调制器作为波前校正器构成的高分辨率、低能耗、价格低廉、易于控制的自适应光学系统受到越来越多的关注.作为一种新型波前校正器件,它对波前像差的校正能力是反映其在自适应光学系统中应用的一个重要的指标,因此有必... 纯相位液晶空间光调制器作为波前校正器构成的高分辨率、低能耗、价格低廉、易于控制的自适应光学系统受到越来越多的关注.作为一种新型波前校正器件,它对波前像差的校正能力是反映其在自适应光学系统中应用的一个重要的指标,因此有必要仔细地研究它对各种像差的校正能力,以确定其可能的应用范围.波前校正器对各阶泽尼克像差的拟合效果有效地反映了该器件对不同像差的校正能力.利用256×256像素的纯相位液晶空间光调制器(LC-SLM)产生不同系数的前36项泽尼克像差分析LC-SLM对不同像差的校正能力.讨论了填充因子、离散像素结构、相邻像素的相位交连、相位回卷方法及相位调制深度对器件像差校正能力的影响. 展开更多
关键词 液晶空间光调制器 相位调制 自适应光学 泽尼克多项式
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