[发明专利]用于透射式空间光调制器相位和偏振调制特性的检测方法

说明书

本发明适用于空间光调制器的测试应用领域，公开了用于透射式空间光调制器相位和偏振调制特性的检测方法，包括如下步骤：通过光路系统输出结构光和参考光，改变光路系统的第二偏振片的角度以使结构光和参考光干涉形成干涉条纹；采集干涉条纹图像；重复上述步骤，直至得到清晰的干涉条纹图像，根据第二偏振片的角度判断结构光的偏振状态，并确定调制器对入射光的偏振调制特性；通过图像处理相关的轮廓处理以及中心线提取方法得到干涉条纹曲线；在获得清晰的干涉条纹图像基础上，改变空间光调制器的灰度值，获取新的干涉条纹曲线，采用相位模型转换的方法计算出灰度相位曲线；该检测方法能够快速便捷地检测透射式空间光调制器相位和偏振调制特性。

技术领域

本发明涉及空间光调制器的测试应用技术领域，尤其涉及一种用于透射式空间光调制器相位和偏振调制特性的检测方法。

背景技术

空间光调制器是一种对光波光场进行调制的器件，可对光束的相位、强度以及偏振进行一维或二维分布的实时空间调制，广泛应用于光信息处理、光束变换和输出显示等领域。透射式空间光调制器属于空间光调制器的一种，在可变电信号的驱动下对入射光场的振幅进行调制。除了振幅调制外，透射式空间光调制器由于电压改变，液晶折射率变化，也会对入射光场会有部分相位调制。检测这种相位调制量常用的测量方法有干涉法和入射至波前分析仪检测相位变化。波前分析仪精密且价格昂贵，干涉法所需元件简单便宜，但是现有技术中，采用干涉法测量经过透射式空间光调制器光束的偏振和相位的方式较为复杂，测试速度慢，因此需要提供一种快速便捷的测量方法测量经过透射式空间光调制器光束的偏振和相位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于透射式空间光调制器相位和偏振调制特性的检测方法，其能够快速便捷的测量经过透射式空间光调制器光束的偏振和相位。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：

用于透射式空间光调制器相位和偏振调制特性的检测方法，包括如下步骤：

步骤S10，搭建光路系统，通过所述光路系统输出结构光和参考光，改变所述光路系统的第二偏振片的角度以使所述结构光和所述参考光干涉形成干涉条纹；

步骤S20，采集所述干涉条纹图像；

步骤S30，重复步骤S10和步骤S20，直至得到清晰的干涉条纹图像，根据第二偏振片的角度判断结构光的偏振状态，并确定空间光调制器对入射光的偏振调制特性；

步骤S40，通过图像处理相关的轮廓处理以及中心线提取方法得到干涉条纹曲线；

步骤S50，在获得清晰的干涉条纹图像基础上，改变空间光调制器的灰度值，获取新的干涉条纹曲线，采用相位模型转换的方法计算出灰度相位曲线，所述相位模型转换满足以下关系式：

其中，∧为条纹周期，为相位调制量；δ为条纹平移量。

优选地，所述光路系统包括激光扩束单元、第一偏振片、四分之一波分片、第一分光棱镜、起偏器、空间光调制器、第一反射镜、第二反射镜、第二偏振片、衰减片和第二分光棱镜；经所述激光扩束单元扩束后的光束经所述第一偏振片，第一偏振片输出偏振度更高的线偏光，所述线偏光入射到所述四分之一波分片，所述四分之一波分片输出圆偏光，所述圆偏光照射到所述第一分光棱镜上，被分为两束传播方向互相垂直的第一圆偏光束和第二圆偏光束；所述第一圆偏光束经过所述起偏器照射到所述空间光调制器，经过所述空间光调制器调制后的第一圆偏光束由第一反射镜射入所述第二分光棱镜，作为结构光；所述第二圆偏光束由第二反射镜射入所述第二偏振片，并经所述衰减片衰减后射入所述第二分光棱镜，作为参考光；所述结构光和所述参考光于所述第二分光棱镜处汇合发生干涉形成干涉条纹。

优选地，所述步骤S10中，通过改变所述第二偏振片的角度调整参考光之外，还通过加配衰减片对参考光进行调整。