如何判斷SLM相位是否較正成功
2025-05-19

相位校正是指將灰度相位關(guān)系調(diào)整至0-255灰度對應(yīng)的相位為0-2π,且線性度越高越好。

在相位未校正的狀態(tài)下,灰度值與相位的關(guān)系是一個非線性關(guān)系,相位調(diào)制量也非2π,所以在使用前需要對SLM做相位校正。

SLM相位調(diào)制量的大小也與入射光的波長有關(guān),故不同波長下使用SLM時,要確保其已在該使用波長下進行過相位校正。判斷SLM的相位調(diào)制量是否校正成功,有以下2種方法。

a干涉法

在SLM上加載由兩個不同灰度值組成的相位圖,調(diào)制后的光其相位會發(fā)生變化,對于相位調(diào)制量為整2π的,灰度值0和灰度值255是等價的。所以灰度圖由0/0和0/255組成時,出射光近似于入射的高斯光。而在灰度圖由(0/其他灰度)組成時,兩束調(diào)制后的光會有相位差,從而在出射光中心產(chǎn)生干涉相消的現(xiàn)象,在灰度圖由0/127組成時,相位差達到最大,中間條紋間距最大。

在SLM上加載不同灰度相位圖的實驗案例

如何判斷SLM相位是否較正成功

如何判斷SLM相位是否較正成功

如何判斷SLM相位是否較正成功

 

   

b渦旋光法

對SLM進行相位校正后,給SLM加載螺旋相位板(拓撲荷l=3)的相位圖,結(jié)果只有相位為2π及其整數(shù)倍時,光斑效果才會好,由于渦旋光束對相位及其敏感,故也經(jīng)常用渦旋光效果來判定相位是否校正成功。


如何判斷SLM相位是否較正成功


從空間光調(diào)制器的相位調(diào)制原理可知,相位差即相位調(diào)制量是和光程差相關(guān)的,光程差=折射率×光經(jīng)過的幾何長度,而折射率是與驅(qū)動電壓相關(guān)的,所以最終相位調(diào)制量是和電路的驅(qū)動電壓相關(guān),而驅(qū)動電壓的輸出是通過灰度值的映射,一個灰度值對應(yīng)的是一個相位調(diào)制量。

運用以上兩種方法可以判斷出相位是否校正成功,若相位沒有校正好,我們可以運用gamma配置軟件進行快速校正。Gamma表是儲存在SLM控制板寄存器內(nèi)的一組數(shù)據(jù),這組數(shù)據(jù)是用來對實際驅(qū)動電壓輸出進行補償?shù)摹?/p>

 

如何判斷SLM相位是否較正成功

 

gamma軟件界面

 

                          區(qū)域0:串口連接操作區(qū)            區(qū)域2:已經(jīng)存入軟件目錄下的Gamma曲線調(diào)用區(qū)

區(qū)域1-1:顯示Gamma曲線      區(qū)域3:Gamma曲線讀寫操作區(qū)

                                      區(qū)域1-2:顯示相位曲線             區(qū)域4:計算操作區(qū)(用于對Gamma曲線進行更多計算)


Gamma配置軟件是專業(yè)的相位校正軟件,可以根據(jù)光功率計算SLM的相位,然后通過gamma校正將相位調(diào)制量調(diào)至2π。