[发明专利]液晶光栅衍射效率的测量装置及测量方法

说明书

本发明提供了一种液晶光栅衍射效率的测量装置，包括光源、分光单元、液晶光栅、TEC模块、第一图像采集单元和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。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种液晶光栅衍射效率的测量装置及测量方法。

背景技术

LCoS（Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶）光栅作为光器件广泛用于光通信/激光投影显示和3D打印等领域。尤其是在光通信领域，LCoS液晶光栅作为光栅使用，是波长选择开关(Wavelength Selective Switch，WSS)的核心器件。

耦合效率作为评价波长选择开关光学系统的关键指标之一，光栅的衍射效率直接影响耦合效率，是决定LCoS液晶光栅能否成功应用于波长选择开关系统的关键所在。所以，LCoS液晶光栅衍射效率的准确测量和提升是影响整个波长选择开关光学系统性能及优化的重要环节。

目前，测量光栅衍射效率的方法可分为线谱法、连续扫描法和傅里叶变换法，其中线谱法是最早出现的测量光栅衍射效率的方法，国际常用测量方法是连续扫描法。

现有关于光栅衍射效率测量仪的相关研究中，普遍的不足之处在于测试系统的智能化程度不够，不能实时控制所述液晶光栅的温度，以及如何提高光栅衍射效率是现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶光栅衍射效率的测量装置及测量方法，以实现测量装置的控制智能化和实时性，并提高液晶光栅的衍射效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种液晶光栅衍射效率的测量装置，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，以提高所述液晶光栅的衍射效率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，以保证所述液晶光栅的温度稳定。

可选的，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，所述控制器根据所述第二图像采集单元采集的图像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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，所述分光单元与所述第一图像采集单元之间以及所述分光单元与所述液晶光栅之间均设置有扩束镜。

可选的，所述分光单元为半透半反镜，所述分光单元的反射透射比为1:1。