扭曲向列型液晶純相位空間光調(diào)制器.pdf

1、液晶空間光調(diào)制器(Liquid Crystal Spatial Light Modulator，LCSLM)是構(gòu)成實(shí)時(shí)光學(xué)信息處理、光學(xué)相關(guān)和光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)的關(guān)鍵主動(dòng)器件，在光學(xué)信息處理研究中發(fā)揮重要的作用并有著廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用領(lǐng)域包括精密測(cè)量、三維顯示、數(shù)字全息、激光波前整形以及光學(xué)信息加密系統(tǒng)。本文以此為出發(fā)點(diǎn)，介紹了液晶空間光調(diào)制器實(shí)現(xiàn)光學(xué)振幅、相位調(diào)制的原理，并利用商用投影顯示液晶屏，改進(jìn)設(shè)計(jì)其驅(qū)動(dòng)控制電路來(lái)構(gòu)成液晶空間光

2、調(diào)制器，最后采用馬赫.曾德(Mach-Zehnder)干涉儀來(lái)測(cè)量分析其相位調(diào)制特性。本文就是從以下幾個(gè)方面來(lái)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(xì)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(jié)構(gòu)及扭曲向列液晶的多種電光效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，利用瓊斯矩陣從理論上分析了扭曲向列液晶的

3、復(fù)振幅調(diào)制特性和輸出光偏振特性。 根據(jù)商用液晶屏的電光調(diào)制曲線和其實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度調(diào)制所利用的電壓范圍，我們提出在原驅(qū)動(dòng)控制電路的基礎(chǔ)上加入視頻信號(hào)處理模塊，以去掉原設(shè)計(jì)中為了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)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(diào)制曲線中強(qiáng)度調(diào)制較小的一段驅(qū)動(dòng)電壓范圍，從而實(shí)現(xiàn)純相位調(diào)制。 在設(shè)計(jì)好系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制電路之后，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了該空間光調(diào)制器系統(tǒng)的相位、強(qiáng)度調(diào)制特性。首先介紹了測(cè)量LCSLM相位調(diào)制特性時(shí)所用的