[发明专利]用于获取空间光调制器相位调制曲线的测试方法及测试系统

说明书

本发明适用于空间光调制器的测试应用领域，公开了用于获取空间光调制器相位调制曲线的测试方法及测试系统，该测试方法包括：绘制灰度渐变图；搭建光路系统，光路系统的空间光调制器根据灰度渐变图的灰度值对结构光进行相位调制，经过相位调制的结构光与参考光发生干涉形成干涉条纹；采集干涉条纹，生成干涉条纹图像；处理干涉条纹图像，生成干涉条纹曲线图；信息处理模块根据干涉条纹曲线图和灰度渐变图的信息输出灰度相位曲线；在测试中，空间光调制器能一次性加载一个区间值内的灰度值对应的灰度渐变图，光路系统能够一次性输出一个区间值内的灰度值中每个灰度值对应的干涉条纹，能够提高处理速度和提高测试精度。

技术领域

本发明涉及空间光调制器的测试应用领域，尤其涉及一种用于获取空间光调制器相位调制曲线的测试方法及测试系统。

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。相位型空间光调制器属于空间光调制器的一种，具有在可变电信号的驱动下对光波的相位进行连续调制的功能——相位调制特性。该功能直接光系到该器件的使用效果，因此，使用之前，需对空间光调制器得到相位调制进行测试，获取相位调制曲线。常用的测量方法有衍射法和干涉法，衍射法受外界环境影响小，但运算较为复杂。干涉法主要是基于干涉的原理进行测量，其中大部分测量方法都是通过给空间光调制器逐次加载不同的灰度图像进行干涉得到的偏移量，操作起来相对比较复杂，受环境的影响较大，后期数据处理也是比较复杂且精度不高。

尤其是针对批量检测不同波段下空间光调制器的相位调制曲线，上述检测方法效率低，且精度差。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种用于获取空间光调制器相位调制曲线的测试方法，其能够快速且精准获取空间光调制器的灰度相位曲线。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：

用于获取空间光调制器相位调制曲线的测试方法，包括以下步骤：

步骤S10，绘制灰度渐变图，所述灰度渐变图包括三个区域，分别为第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域的灰度值为0，所述第三区域的灰度值为a，0≤a≤255，所述第二区域的灰度值从第一灰度预设值开始依次递增加b，直至增加到第二灰度预设值，b为整数；

步骤S20，搭建用于输出结构光和参考光的光路系统，所述光路系统的空间光调制器用于加载所述灰度渐变图，并根据所述灰度渐变图的灰度值对结构光进行相位调制，经过相位调制的结构光与所述参考光发生干涉形成干涉条纹；

步骤S30，采集所述干涉条纹，生成干涉条纹图像，所述干涉条纹图像包括从所述第一灰度预设值到所述第二灰度预设值的干涉条纹图像；

步骤S40，对干涉条纹图像进行清晰化和边缘化处理，并提取干涉条纹图像的中心线，生成干涉条纹曲线图；

步骤S50，根据所述干涉条纹曲线图和所述灰度渐变图的信息，输出灰度相位曲线。

优选地，所述步骤S10中，所述第一灰度预设值为0，所述第二灰度预设值为255，b为1，所述第三区域的灰度值为255。

优选地，所述步骤S10中，在绘制灰度渐变图时，所述第二区域所占像素大小根据分辨率大小计算，定义分辨率大小为M*N，像元大小为d，第一区域和第三区域的宽度均为L1，所述第二区域的宽度为D，所述第二区域所占像素个数为m，则

D＝md。