[实用新型]一种基于空间光调制器的偏振编码装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于光学加密技术领域，特指一种基于空间光调制器的偏振编码装置。

背景技术：

最近几年，人们对基于光学技术的安全系统越来越感兴趣。人们也提出了许多实施光学加密的方案，例如Javidi及其合作者提出的在双重编码和加密方案中结合振幅和相位掩膜的方法，以及运用光折射材料形成一束共轭光而非一个用于解密的共轭傅里叶滤波器和用于加密的异或运算。这些方法在实验和理论上都得出了很好的成果，可以实现很高的安全度。

但是，大部分的这些系统本身十分复杂，也导致了它们在现实应用中的局限性。例如在双相位加密系统中，多数复光学掩膜被用于加密信息，造成输出普遍是复数值。此外，这种方法需要精确的生产以及编码和解码系统的傅里叶平面中应用的共轭相位掩膜精确的排列。在这种情况中，解密过程仅用一个相位掩膜，而加密过程用两个。尽管这个方法就安全性来说非常耐用，但是我们希望能有一个更简单，精确对准量更少的系统。

实用新型内容

为了解决上述在技术上的不足，本实用新型提供了一种基于空间光调制器的偏振编码装置，此装置不仅结构简单、工作稳定性好、操作方便快捷，且可根据实际需要进行实时编码加密。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种基于空间光调制器的偏振编码装置，其结构特点是：该装置使用空间光调制器进行相位调制，并通过偏振片调制入射及出射光束的偏振态，从而达到编码效果。整套装置由光源，以及光源出射光路上依次放置的扩束准直镜、第一偏振片、第一空间光调制器、第二偏振片、第二空间光调制器、第三偏振片、成像物镜、面阵光电传感器件以及图像显示器件构成。第一空间光调制器、第二空间光调制器分别加载待加密图像和相位随机分布图像。光源出射光束被扩束准直后，依次经过第一偏振片、第一空间光调制器、第二偏振片、第二空间光调制器、第三偏振片，在此过程中光束携带了待加密图像信息和相位随机分布图像的信息，同时受到偏振片的调制，最后经聚焦物镜聚焦入射到面阵光电传感器从而在图像显示器件上成像。

本实用新型所述的第一偏振片，其透光轴角度可以任意设置。

本实用新型所述的第一空间光调制器和第二空间光调制器，都是相位型空间光调制器，所加载的图像均为二值图像，当偏振光在其上发生双折射效应时，o光和e光相位差为π的整数倍。

本实用新型所述的第二偏振片和第三偏振片，其透光轴设置为平行或垂直于第一偏振片的透光轴。

本实用新型提供的一种基于空间光调制器的偏振编码装置具有以下优点：

1.该编码装置所需部件少，结构简单，操作方便快捷，且工作稳定性好。

2.该编码装置可根据实际需要进行实时编码加密。

附图说明：

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的待加密图像示意图。

图3为本实用新型实施例的随机图像示意图。

图4为本实用新型实施例的编码后图像示意图。

图中，1光源，2扩束准直镜，3第一偏振片，4第一空间光调制器，5第二偏振片，6第二空间光调制器，7第三偏振片，8成像物镜，9面阵光电传感器件，10图像显示器件。

具体实施方式：

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不只用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。

本实用新型实施例所提供的一种基于空间光调制器的偏振编码装置，图1为本实用新型实施例结构示意图。其结构特点在于：包括光源1及光束出射方向上依次设置的扩束准直镜 2、第一偏振片3、第一空间光调制器4、第二偏振片5、第二空间光调制器6、第三偏振片7、成像物镜8、面阵光电传感器件9以及图像显示器件10；光源1出射光束被扩束准直镜2扩束准直后，经过第一偏振片3形成线偏振光，通过第一空间光调制器4后，光束相位被调制，当经过第二偏振片5后，再次形成线偏振光束，经过第二空间光调制器6后光束相位第二次被调制，入射到第三偏振片7后以线偏振光束出射，第一偏振片3、第二偏振片5、第三偏振片7三者的光学工作面平行且透光轴均为竖直方向。

本实施例中光源1为Hi-Ne激光器，其出射光束为圆偏振光，波长为632.8nm，第一空间光调制器4和第二空间光调制器6均采用电寻址平行排列向列相液晶空间光调制器，成像物镜8为焦距为150mm的傅里叶透镜，面阵光电传感器件9为KA-1881黑白1/2”CCD图像传感器。