[发明专利]数字光学位相反转器的调校装置和方法

权利要求书

1.一种数字光学位相反转器的调校装置，其特征在于，包括：

用于提供短相干长度准直光的光源模块；

用于放置数字光学位相反转器的载物台；

用于成像干涉条纹的数字相机；

用于进行横向调节的反射成像光路模块；

用于在所述数字相机和反射成像光路模块之间切换光路的反射镜；

其中，整个光路以载物台为中心点呈L型直角分布，所述光源模块位于光路的一臂上，所述的反射镜、数字相机和反射成像光路模块位于另一臂上；

所述的光学位相反转器包括：

用于对入射光进行分光的分束棱镜、光学位相反转器数字相机、空间光调制器、用于负责调整所述光学位相反转器数字相机的空间位置和倾角的第一调整装置以及用于负责调整所述空间光调制器的空间位置和倾角的第二调整装置。

2.根据权利要求1所述的数字光学位相反转器的调校装置，其特征在于，所述的光源模块，包括短相干长度光源和准直光路两部分组成。

3.根据权利要求1所述的数字光学位相反转器的调校装置，其特征在于，所述的载物台为360度旋转台。

4.根据权利要求1所述的数字光学位相反转器的调校装置，其特征在于，所述的反射成像光路模块，由一个凸透镜和一个平面镜组成，二者与数字光学位相反转器处于共轴光路上，所述凸透镜位于平面镜和数字光学位相反转器中间。

5.一种数字光学位相反转器的调校方法，其特征在于，采用权利要求1～4任一项所述的数字光学位相反转器的调校装置，包括以下步骤：

1)初步调节数字光学位相反转器内光学位相反转器数字相机和空间光调制器相对位置；

2)使用短相干长度准直光照射数字光学位相反转器的入射端；

3)在数字光学位相反转器内空间光调制器上形成平面图案；

4)在数字光学位相反转器的出射端，对数字光学位相反转器内光学位相反转器数字相机和空间光调制器的干涉图样进行拍摄；

5)根据所拍摄的干涉图样，调节数字光学位相反转器内光学位相反转器数字相机的轴向位置和倾角，使干涉图样条纹空间周期最大并且干涉条纹位于整个图样中心位置；

6)改变数字光学位相反转器内空间光调制器调制值，在其上形成棋盘图案；

7)在数字光学位相反转器的出射端构建反射成像光路，将数字光学位相反转器内空间光调制器上所形成的图案成像至数字光学位相反转器内光学位相反转器数字相机上；

8)调节数字光学位相反转器内光学位相反转器数字相机横向位置，将数字光学位相反转器内空间光调制器上棋盘图案与数字光学位相反转器内光学位相反转器数字相机的感光元件完全重合；

9)改变数字光学位相反转器内空间光调制器调制值，增加所形成棋盘图案内格子数量，重复步骤7)～8)，增加调校准确度；

10)重复步骤9)多次，完成数字光学位相反转器的调校。

6.根据权利要求5所述的数字光学位相反转器的调校方法，其特征在于，所述步骤1)中的初步调节，是指调节所述数字光学位相反转器内光学位相反转器数字相机和空间光调制器至相对位置误差小于200微米，垂直角度误差小于0.5度。

7.根据权利要求5所述的数字光学位相反转器的调校方法，其特征在于，所述步骤2)中的短相干长度，是指入射光的相干长度小于30微米。

8.根据权利要求5所述的数字光学位相反转器的调校方法，其特征在于，所述步骤3)中的平面图案，是指此时数字光学位相反转器内空间光调制器每个像素点对入射光产生的位相延迟值相同，位相延迟值为0。

9.根据权利要求5所述的数字光学位相反转器的调校方法，其特征在于，所述步骤6)中的棋盘图案，是指此时数字光学位相反转器内空间光调制器以正中心像素为原点分割为一个2×2象限格子区域，其中第一、三象限内的位相延迟值相等，第二、四象限内的位相延迟值也相等，第一、三象限位相延迟值为0，对应第二、四象限位相延迟值为π。

10.根据权利要求5所述的数字光学位相反转器的调校方法，其特征在于，所述步骤9)中的增加所形成棋盘图案内格子数量，是指棋盘图案内格子数量多于步骤6)所述的2×2格子区域，最大棋盘图案内格子数量不大于10×10。