扭曲向列型液晶純相位空間光調制器.pdf

1、液晶空間光調制器(Liquid Crystal Spatial Light Modulator，LCSLM)是構成實時光學信息處理、光學相關和光學神經(jīng)網(wǎng)絡等系統(tǒng)的關鍵主動器件，在光學信息處理研究中發(fā)揮重要的作用并有著廣泛的應用，其應用領域包括精密測量、三維顯示、數(shù)字全息、激光波前整形以及光學信息加密系統(tǒng)。本文以此為出發(fā)點，介紹了液晶空間光調制器實現(xiàn)光學振幅、相位調制的原理，并利用商用投影顯示液晶屏，改進設計其驅動控制電路來構成液晶空間光

2、調制器，最后采用馬赫.曾德(Mach-Zehnder)干涉儀來測量分析其相位調制特性。本文就是從以下幾個方面來研究： 首先，本文從液晶材料的發(fā)現(xiàn)與研究現(xiàn)狀出發(fā)，詳細介紹了液晶材料的特性，討論了液晶分子指向矢的概念，指出其空間分布的決定性因素。介紹了扭曲向列液晶盒(TwistNematic Liquid Crystal Cell，TN-LCC)的結構及扭曲向列液晶的多種電光效應。在此基礎上，利用瓊斯矩陣從理論上分析了扭曲向列液晶的

3、復振幅調制特性和輸出光偏振特性。 根據(jù)商用液晶屏的電光調制曲線和其實現(xiàn)強度調制所利用的電壓范圍，我們提出在原驅動控制電路的基礎上加入視頻信號處理模塊，以去掉原設計中為了實現(xiàn)強度顯示目的而引入的直流偏置電壓，這樣使液晶屏工作在電光調制曲線中強度調制較小的一段驅動電壓范圍，從而實現(xiàn)純相位調制。 在設計好系統(tǒng)驅動控制電路之后，本文通過實驗測定了該空間光調制器系統(tǒng)的相位、強度調制特性。首先介紹了測量LCSLM相位調制特性時所用的