在利用液晶空間光調(diào)制器液晶分子等效折射率的變化實現(xiàn)光波前的動態(tài)調(diào)控,從而進行光學非球面的零位干涉測量時,液晶空間光調(diào)制器獨立單元中像素離散化的尺度、單元結(jié)構(gòu)的填充比例以及電控數(shù)字位階都直接影響到波前調(diào)控精度。本文基于菲涅耳衍射原理以及離散傅里葉變換算法,使用物理光場數(shù)值分析軟件VirtualLabTM分析了像素獨立單元對液晶空間光調(diào)制器重建補償波面精度的影響,建立波面經(jīng)空間光調(diào)制器調(diào)制傳播至待測表面的仿真模型,評估像素結(jié)構(gòu)因素對波前重建的理論算法本底誤差及構(gòu)成像素結(jié)構(gòu)的多因素耦合誤差,重點關(guān)注像素尺寸采樣頻率與波前最大空間頻率的匹配問題,提出根據(jù)重建波前理論模型反推選取符合高精度測量要求的空間光調(diào)制器,可有效降低動態(tài)檢測系統(tǒng)的成本需求。理論計算得到制約空間光調(diào)制器重建高精度波面（RMS=0.01 λ）的因素與液晶分子響應(yīng)的自身非線性以及基底空間不一致密切相關(guān)。 

【文章來源】：光學精密工程. 2020,28(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

VirtualLabTM仿真

其中Q為量化級次,Round[]為取整符號。像素結(jié)構(gòu)因素被調(diào)制疊加到連續(xù)相位中,獲得實際的相位分布φ(x,y)′,如圖2所示。經(jīng)菲涅爾正向傳輸,提取實際的補償波面相位分布φ(u,v)′。實際補償波面光場A′eiφ(u,v)′通過與理想共軛光場A′e-iφ(u,v)相乘,提取相位誤差,得到:

實體介質(zhì)計算全息可以是連續(xù)的,但是使用數(shù)字仿真技術(shù),即使是理想的波前相位分布也會被數(shù)字化離散。同時菲涅爾算法中使用離散傅里葉變換,空域的采樣間距、空域有限的采樣范圍以及頻域的采樣間距都會給計算結(jié)果帶來誤差[21]。經(jīng)過光場傳輸,攜帶算法本身以及數(shù)字離散引起的誤差,生成存在系統(tǒng)原始誤差的理想補償波面。通過理想補償波面光場與其共軛光場相乘,提取相位獲得系統(tǒng)原始誤差,結(jié)果如圖3所示。表1 SLM不同靶面尺寸對應(yīng)的系統(tǒng)原始誤差Tab.1 Original errors of SLM system with different target sizes 靶面尺寸/mm×mm PV(φerror)/λ RMS(φerror)/λ 12×9 0.004 5 0.000 8 10×7.5 0.004 5 0.000 8 8×6 0.004 5 0.000 8 6×4.5 0.005 1 0.000 9 4×3 0.010 2 0.001 5

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3280535