专利名称：一种液晶空间光调制器特性参数的高精度测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电测试技术领域，具体涉及一种液晶空间光调制器特性 参数测试装置。
技术背景液晶具有电控双折射效应，液晶空间光调制器可在电场控制下改变光的强 度和相位，因此该器件在光学信息处理中具有广泛的应用前景。在应用液晶器件时，特性参数的测试是关键。美国空军研究实验室ScottHairis于2001年发 表的《一种液晶光束偏转器件的特性研究和应用》(Scott Harris. Characterization and Application of a Liquid Crystal Beam Steering Device. Proceedings of SPIE. 2001,4291: 109-119)利用如图1所示的实验装置测量了反射式液晶光学相阵 列的相位调制特性。其方法是固体激光器11发出的光源经过起偏器12被分光 棱镜13分为反射光和透射光，透射光经过透镜14被液晶光学相阵列15反射 回来，经由分光棱镜13和检偏器16，进入光电二极管17，由光电二极管17 探测光强度的变化，通过计算得到相位调制特性。该装置利用点对点接收光强， 虽然能够获得不同点的振幅和相位调制特性，但是在光强度探测时，由于工作 电源和照明电源等工频信号和环境低频噪声对光源的干扰，造成光源不稳定， 给测量结果带来一定误差，降低了测量精度。美国BNS (Boulder Nonlinear Systems)公司Jamie Harriman等人发表的 《用于光学操纵的透射式和反射式液晶空间光调制器的比较》(Jamie Harriman Steve Serati, Jay Stockley. Comparison of Transmissive and Reflective Spatial Light Modulators for Optical Manipulation Applications. Proceedings of SPIE. 2005， 5930, 59302D-1 10)利用如图2所示的实验装置测量了反射式液晶空间 光调制器的时间响应特性。其方法是He-Ne激光器21发出的光束经过起偏器 22，分光棱镜23和半波片24，被液晶空间光调制器25反射回来经由半波片 24，分光棱镜23，透镜26和光阑27进入光电探测器28，由光电探测器28 探测光强度的变化，进而得到液晶对电压的响应时间。由于该装置是通过探测光强度随时间的变化来获得时间响应特性的，工作电源和照明电源等工频信号 和低频噪声的干扰造成光源强度的波动误差约为5%，降低了测量精度。 实用新型内容本实用新型为了解决现有的液晶空间光调制器特性参数测量方法中工频 信号和低频噪声的干扰使激光光源产生波动导致测量精度低的问题，从而提供 了一种液晶空间光调制器特性参数的高精度测试装置。一种液晶空间光调制器特性参数的高精度测试装置，它包括起偏器、分光 棱镜、液晶空间光调制器、检偏器、透镜、光阑、光电二极管和计算机， 一种 液晶空间光调制器特性参数的高精度测试装置还包括声光调制器、锁相放大器 和调制波发生器；系统输入的激光光束经声光调制器调制后入射至起偏器，经起偏器偏振后入射至分光棱镜，经分光棱镜透射后得到透射光，所述透射光入 射至液晶空间光调制器的光输入端，经液晶空间光调制器反射后沿透射光光路 反向入射至分光棱镜，经分光棱镜反射至检偏器，经检偏器偏振后入射至透镜， 并经透镜聚焦至光阑，经所述光阑滤波后入射至光电二极管的光输入端，所述 光电二极管的电信号输出端与锁相放大器的第一信号输入端连接，所述锁相放 大器的信号输出端与计算机的第一信号输入端连接，，调制波发生器的第一信号 输出端和第二信号输出端分别与声光调制器的信号输入端与锁相放大器的第 二信号输入端连接，液晶空间光调制器的控制信号输入端与计算机的控制信号 输出端连接。系统的输入激光光束由He-Ne激光器发出。有益效果本实用新型采用声光调制器将系统输入的直流信号调制为高频 交流信号，滤除50Hz工频和低频噪声的干扰，在测量液晶器件特性参数过程 中，利用声光调制与解调技术增强抗干扰能力，大幅度的提高了测量精度。
图1是本实用新型背景技术中的《一种液晶光束偏转器件的特性研究和应 用》中的装置结构示意图；图2是本实用新型背景技术中的《用于光学操纵的 透射式和反射式液晶空间光调制器的比较》中的装置结构示意图；图3是本实 用新型的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图3说明本具体实施方式
， 一种液晶空间光调制器 特性参数的高精度测试装置，它包括起偏器3、分光棱镜4、液晶空间光调制器5、检偏器6、透镜7、光阑8、光电二极管9和计算机12， 一种液晶空间 光调制器特性参数的高精度测试装置还包括声光调制器2、锁相放大器10和 调制波发生器11;系统输入的激光光束经声光调制器2调制后入射至起偏器3， 经起偏器3偏振后入射至分光棱镜4，经分光棱镜4透射后得到透射光，所述 透射光入射至液晶空间光调制器5的光输入端，经液晶空间光调制器5反射后 沿透射光光路反向入射至分光棱镜4，经分光棱镜4反射至检偏器6，经检偏 器6偏振后入射至透镜7，并经透镜7聚焦至光阑8，经所述光阑8滤波后入 射至光电二极管9的光输入端，所述光电二极管9的电信号输出端与锁相放大 器10的第一信号输入端连接，所述锁相放大器10的信号输出端与计算机12 的第一信号输入端连接；调制波发生器Il的第一信号输出端和第二信号输出 端分别与声光调制器2的信号输入端与锁相放大器10的第二信号输入端连接， 液晶空间光调制器5的控制信号输入端与计算机12的控制信号输出端连接。本实施方式是在利用强度探测方法获得液晶空间光调制器的特性参数装 置中引入声光调制器2和锁相放大器10，通过声光调制将入射激光光源由直 流信号变为高频交流信号，并且交流信号的频率为非工频的整数倍，避免工频 信号和低频噪声对光源的干扰。在输出端利用锁相放大器IO解调高频交流信 号，还原直流信号输出。该测试装置能够解决通过强度探测对液晶空间光调制 器特性参数进行测量时，工频信号对光源的千扰会降低测量精度的问题。本实施方式中的装置具有功耗小、成本低、抗干扰性强，结构简单的优点。
具体实施方式
二本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的一种液晶空间 光调制器特性参数的高精度测试装置的区别在于，系统的输入激光光束由 He-Ne激光器发出。He-Ne激光器的频率为非工频的正整数倍。
权利要求1、一种液晶空间光调制器特性参数的高精度测试装置，它包括起偏器(3)、分光棱镜(4)、液晶空间光调制器(5)、检偏器(6)、透镜(7)、光阑(8)、光电二极管(9)和计算机(12)，其特征是一种液晶空间光调制器特性参数的高精度测试装置还包括声光调制器(2)、锁相放大器(10)和调制波发生器(11)；系统输入的激光光束经声光调制器(2)调制后入射至起偏器(3)，经起偏器(3)偏振后入射至分光棱镜(4)，经分光棱镜(4)透射后得到透射光，所述透射光入射至液晶空间光调制器(5)的光输入端，经液晶空间光调制器(5)反射后沿透射光光路反向入射至分光棱镜(4)，经分光棱镜(4)反射至检偏器(6)，经检偏器(6)偏振后入射至透镜(7)，并经透镜(7)聚焦至光阑(8)，经所述光阑(8)滤波后入射至光电二极管(9)的光输入端，所述光电二极管(9)的电信号输出端与锁相放大器(10)的第一信号输入端连接，所述锁相放大器(10)的信号输出端与计算机(12)的第一信号输入端连接；调制波发生器(11)的第一信号输出端和第二信号输出端分别与声光调制器(2)的信号输入端与锁相放大器(10)的第二信号输入端连接，液晶空间光调制器(5)的控制信号输入端与计算机(12)的控制信号输出端连接。
2、根据权利要求1所述的一种液晶空间光调制器特性参数的高精度测试 装置，其特征在于系统的输入激光光束由He-Ne激光器发出。
专利摘要一种液晶空间光调制器特性参数的高精度测试装置，它涉及光电测试技术领域。它解决了现有液晶空间光调制器特性参数测量方法中工频信号和低频噪声的干扰使激光光源产生波动导致测量精度低的问题。系统输入的激光光束先后经声光调制器和起偏器后由分光棱镜透射获得透射光，透射光经液晶空间光调制器反射回分光棱镜，经检偏器、透镜、光阑后入射至光电二极管的光输入端，光电二极管的电信号输出端与锁相放大器的第一信号输入端连接，锁相放大器的信号输出端与计算机的第一信号输入端连接，调制波发生器的第一信号输出端和第二信号输出端分别与声光调制器的信号输入端和锁相放大器的第二信号输入端连接。本实用新型适用于测量液晶器件特性参数的过程。
文档编号G02F1/13GK201382851SQ20092009984
公开日2010年1月13日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者吴丽莹, 健 张, 张洪鑫 申请人:哈尔滨理工大学