基于衍射图样分析的相位型空间光调制器标定（OLEN）
基于衍射图样分析的相位型空间光调制器标定
本期导读
技术背景
液晶空间光调制器（SLM）具有高分辨率，高填充因子，低功耗，和可编程性，因此被广泛应用于各个领域，如光镊，超分辨成像，自适应光学，光束整形，激光加工，而其中大多数应用是利用空间光调制器的相位调制能力。在这些应用中，要求对SLM进行精确的控制，因此其灰度—相位响应，即查找表（LUT）需要被预先知道。要得到SLM的LUT，就需要对其进行标定。虽然部分SLM的生产商会提供对应的出厂LUT，但是由于用户在实际使用时所对应的光束入射角，环境温度等条件与生产商标定时的条件可能有所差异，同时器件老化也可能带来LUT的变化，因此在使用SLM之前对其进行再次标定是十分必要的。
技术路线
图 1 基于衍射图样分析的SLM标定装置及原理示意图
图 2 LUT标定结果及对比分析
图 3 抗干扰能力比较
图 4 不同衍射距离的影响
该方法不仅可以用于全局LUT的标定，也可用于局部LUT（即SLM上不同的区域对应于不同的LUT）的标定。如图5所示，SLM被分为4个象限，采用基于衍射图样分析的方法所得出的结果与干涉法所得出的结果高度一致，表明了该方法用于局部LUT标定时的可靠性。
简单总结，该工作提出了基于衍射图样分析的SLM标定方法，其无需额外的器件，因而具有目前最紧凑的实验装置，并且更抗外部环境因素的干扰。同时该方法不受衍射距离的限制，并可用于局部LUT的标定。相信在未来的相位测量、全息显示、光场调控等领域具有广泛的应用前景。
论文信息：
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Xin Liu, Shijie Tu, Cuifang Kuang, Xu Liu, and Xiang Hao, “Calibration of phase-only liquid-crystal spatial light modulators by diffractogram analysis,” Optics and Lasers in Engineering. 156, 107056 (2022).
https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2022.107056
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