[发明专利]液晶光栅衍射效率的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种液晶光栅衍射效率的测量装置，其特征在于，包括光源、分光单元、液晶光栅、TEC模块、第一图像采集单元、第二图像采集单元和控制单元；所述光源输出的光通过所述分光单元分为第一光束和第二光束，所述第一光束到达所述第一图像采集单元，所述第二光束通过所述液晶光栅衍射后到达所述第二图像采集单元，所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元采集图像后传输至所述控制单元，所述控制单元控制所述液晶光栅改变参数以及所述控制单元根据所述第二图像采集单元采集的图像控制所述第二图像采集单元移动，所述控制单元与所述液晶光栅形成自动反馈控制以及所述控制单元与所述第二图像采集单元形成自动反馈控制，提升衍射效率的测量速率，且提高所述液晶光栅的衍射效率；所述TEC模块与所述液晶光栅和所述控制单元连接，所述控制单元根据所述液晶光栅的实时温度控制所述TEC模块调节所述液晶光栅的温度，所述控制单元对所述TEC模块形成自动反馈控制，以保证所述液晶光栅的环境温度稳定。

2.如权利要求1所述的液晶光栅衍射效率的测量装置，其特征在于，所述控制单元包括控制器和计算机，所述控制器与所述计算机进行信息交互，所述控制器控制所述液晶光栅改变参数，以提高所述液晶光栅的衍射效率，所述控制器根据所述液晶光栅的实时温度控制所述TEC模块调节所述液晶光栅的温度，以保证所述液晶光栅的温度稳定，所述控制器包括FPGA模块。

3.如权利要求1所述的液晶光栅衍射效率的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括一圆弧导轨，所述第二图像采集单元位于所述圆弧导轨上。

4.如权利要求3所述的液晶光栅衍射效率的测量装置，其特征在于，所述第二图像采集单元与所述圆弧导轨滑动连接，所述第二图像采集单元在所述圆弧导轨上滑动，以自动调节所述第二图像采集单元上的光斑位置。

5.如权利要求1所述的液晶光栅衍射效率的测量装置，其特征在于，所述控制单元控制所述液晶光栅改变参数包括所述控制单元发送不同液晶像素值的图像给所述液晶光栅以改变所述液晶光栅的光栅周期和/或所述液晶光栅的电压。

6.如权利要求5所述的液晶光栅衍射效率的测量装置，其特征在于，测量相邻两次所述液晶光栅的衍射效率并进行比较，进而决定液晶像素值的增加或者减小趋势，以优化所述液晶光栅的衍射效率。

7.如权利要求1所述的液晶光栅衍射效率的测量装置，其特征在于，所述液晶光栅采用周期性阶梯闪耀光栅模型，所述液晶光栅的参数包括光栅周期数和单位周期内的相位台阶数，所述液晶光栅的光栅周期数和单位周期内的相位台阶数自适应调整到所述液晶光栅的衍射效率最大。

8.一种液晶光栅衍射效率的测量方法，其特征在于，包括：

光源输出的光通过分光单元分为第一光束和第二光束，所述第一光束到达第一图像采集单元，所述第二光束通过液晶光栅衍射后到达第二图像采集单元，所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元采集图像后传输至控制单元；

所述控制单元与所述液晶光栅形成自动反馈控制，所述控制单元控制所述液晶光栅改变参数，以提高所述液晶光栅的衍射效率以及所述控制单元与所述第二图像采集单元形成自动反馈控制，所述控制单元根据所述第二图像采集单元采集的图像控制所述第二图像采集单元移动；

同时，所述控制单元对TEC模块形成自动反馈控制，所述控制单元根据所述液晶光栅的实时温度控制所述TEC模块调节所述液晶光栅的温度，以保证所述液晶光栅的温度稳定。

9.如权利要求8所述的液晶光栅衍射效率的测量方法，其特征在于，所述控制单元控制所述液晶光栅改变参数包括所述控制单元发送不同液晶像素值的图像给所述液晶光栅以改变所述液晶光栅的光栅周期和/或所述液晶光栅电压。

10.如权利要求8所述的液晶光栅衍射效率的测量方法，其特征在于，所述控制单元采用时钟产生脉冲宽度调制，对所述液晶光栅进行电压调制，以减小液晶光栅的像素之间的电压误差。