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液晶空间光调制器相位调制的色散特性研究

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液晶空间光调制器相位调制的色散特性研究
摘要：提出用椭偏仪法测试了自制液晶空间光调制器(LCSLM)的相位调制色散特性．椭偏仪法具有光路简单单，结果准确，测试自动化等优点，相比单色光源干涉仪测量方法更加简单实用．结果表明，在短波长(450 nm)处，LCSI M 的相位调制能力为1．54λ( λ=450 nm)．在长波长(800 nm)处,LCSLM 的相位调制能力为0．70λ( λ=800 nm)，与理论分析的色散特性基本一致.

关键词：液晶；空间光调制器；色散；椭偏仪
中图分类号：0753；TP217 文献标识码：A 文章编号：1004—4213(2007)06—1065 3

0 引言
在不同波长和电压作用下，液晶空间光调制器具有不同的相位值．这种色散特性可以应用在色散补偿，白光波前校正，光通信等许多领域，具有十分广泛的应用前景．目前，对液晶色散特性的研究主要是对液晶双折射△n和光强的研究，但没有考虑到施加电压后的相位色散特性．大多数相位都是通过干涉仪进行测量，所以相位都是在单波长下测得的．干涉测量光路复杂，测试手段麻烦，而且对于色散相位测量需要通过引入分光仪产生单色光源，再对不同波长下的单色光源分别测量．本文提出用光谱型椭偏仪测量法进行测量，该方法具有光路简单，结果准确，测试自动化等优点．利用光谱型椭偏仪实现了液晶光调制器在450 nm 到800 nm 波长范围内的相位测量．

1 实验过程
光谱型椭偏仪是一种专门测试薄膜厚度和折射率的器件，通过特殊光路的搭建，它可用于测量透射式液晶空间光调制器的相位，而且可以进行多波长测量．实验中使用的空间光调制器是经过特殊加工的．将640×480的TFT一彩色液晶屏去掉彩膜和前后偏振片，前后两基板摩擦方向互相平行，再注入油墨公司生产的RDP一92975型向列相液晶，制作成盒厚为5μm的平行排列液晶空间光调制器．

实验使用的是法国JY 公司生产的UVISELSPME型椭偏仪．它由氙灯光源、起偏器、光弹调制器、检偏器、分光光谱仪、光电探测计算机和信息获取与控制计算机组成．进行液晶空间光调制器的相位测量时，如图1

水平放置起偏器，光弹调制器，检偏器，将液晶空间光调制器放在起偏器与光弹调制器之间．起偏器的偏振方向与x轴成45度，液晶空间光调制器的液晶排列方向与x轴成0度，检偏器的偏振方向与x轴成0度．这样由氙灯发出的光经起偏器产生线偏振光，在x轴和y轴上有E_X,E_Y两个分量，垂直入射到液晶空间光调制器产生轴方向和Y轴方向的光程分别为

，是液晶空间光调制器的驱动电压．由于光弹调制器可以检测出轴方向和Y轴方向的光延迟

．所以液晶空间光调制器的相位一电压关系为

光谱型椭偏仪可以测量不同波长下的光延迟，这样就可以测量液晶空间光调制器在不同波长下的相位一电压关系．

3 结论
本文研究了自制平行排列透射式液晶空间光调制器的相位色散特性，理论仿真计算了它的相位调制，并用实验进行了验证，两者基本吻合．介绍了利用光谱型椭偏仪测量色散特性的方法，能够大幅度降低色散相位测量的难度，为空间光调制器的相位补偿提供了有效的测试手段．

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