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纯相位液晶空间光调制器的研究
资料介绍
空间光调制器凭借它的实时性和灵活性，广泛应用于模式识别、图像处理、数字全息、空间滤波、二元光学等领域，是现代光学和光电信息处理必不可少的器件。本文介绍的是以扭曲向列液晶为材料的液晶空间光调制器(Liquid Crystal Spatial LightModulator，LCSLM)。液晶对光的调制本身包含了相位变化和强度变化，而在某些应用中需要纯相位调制，或强度只在某个小范围内变化，我们的研究方向主要在纯相位调制。 本文首先对国内外的纯相位调制研究方法进行了分析与总结，阐述了基于扭曲向列液晶的纯相位调制理论。综合了各种因素，我们选择从商用液晶屏的驱动电压入手，在驱动电路上做了改变，扩大液晶分子上的电压范围，来提高液晶屏对透过光的相位调制深度。 根据研究目的选取合适的液晶屏，进而基于液晶屏的驱动原理，结合我们对液晶分子电压控制的考虑，设计并制作了驱动电路。其中主要包括模拟信号处理模块、数字同步信号模块、单片机控制模块、电源模块等，调试电路板，使液晶屏正常显示。 然后将此液晶屏在光路中进行强度调制和相位调制测量，通常需要配合偏振片和1/4波片来实现。调节液晶屏前后的两个偏振片角度，液晶屏的调制特性也会随之改变。通过实验得到了液晶屏的相位调制深度相对于偏振片角度的变化情况。进一步我们从中选取了一些状态，进行强度调制测量，比较这些状态的调制特性，得出了最佳的纯相位调制模式和纯强度调制模式，并给出了其相应的调制特性曲线。从曲线中能够明显看出，改变驱动电压对液晶屏的纯相位调制性能的提高，达到了我们预期的目的。 最后，与同类液晶空间光调制器产品LC2002进行了性能比较分析，并用图像解码实验来验证其应用能力，均得到了较好效果。
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