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干货分享 | 如何优化空间光调制器相位和线性度

光电汇OESHOW

2024-06-17

大家在使用SLM时，是否经常会遇到调制效果不佳的情况？对于相位型SLM，精准的2 Π相位调制深度以及较高的相位线性度对调制效果非常重要。

如遇相位不准以及线性度不好时怎么办呢？下面我们以光品汇商城HDSLM80R-Plus为例，利用自研的光场调控软件和gamma配置软件来优化相位和线性度。

一

主要操作步骤

搭建光路；
截取灰度校正至2 Π；
利用软gamma修改线性度。

搭建如下图所示的光路。

我们给SLM加载拓扑荷为3的螺旋相位板，用CCD接收零级处的光斑，发现涡旋光有三条干涉条纹，并不是仿真中的圆环状。

这种状态下我们首先判断相位大小，将拓扑荷改为0。

此时SLM上是一个纯黑图，然后选择灰度范围设置灰度值。SLM上加载的图片一半为纯黑图，另一半从0~1023变化。

在灰度图变化的同时，CCD上均匀光斑中会出现干涉条纹，条纹逐渐变宽，然后逐渐变窄至消失，重新变为一个均匀光斑，此时相位为2 Π。

若出现如图中所示干涉条纹消失后又重新出现，则表示相位大于2 Π。对于这种相位大于2 Π的情况，我们可以先找到相位为2 Π时对应的灰度值，如图中所示灰度值为933时光斑中的条纹消失。

然后我们将灰度区间和灰度范围恢复，重新将拓扑荷设置为3，调节灰度区间中的灰度值，随着灰度值的减小，涡旋光逐渐变圆，当灰度值为933时涡旋光的圆环达到较好的效果。

接下来我们打开HDSLM80R gamma配置软件，选择SLM型号连接SLM，然后读取当前的gamma数据，选择根据灰度值截取输入灰度值，我们将1023更改为933，点击截取gamma，点击一键设置gamma，将计算好了gamma文件写入SLM。

此时在0~1023全灰度范围下，涡旋光已达到较好的圆环状。

如果相位调制深度已经达到2 Π，但调制效果依然不好，我们可以通过调节线性度来改善。

我们同样利用80R gamma配置软件来改善相位线性度，我们打开软件连接指令读取当前gamma数据，选择输入软gamma值，我们将一更改为1.2886，点击计算软gamma，点击一键设置gamma，将计算好的gamma文件写入指令，此时在gamma校正为1的情况下，涡旋光的效果得到明显改善。

二

产品介绍

光品汇商城提供的液晶空间光调制器HDSLM80R系列采用高稳定性LCOS芯片为光调制元件，科研级全波段覆盖（420~1100 nm、1064±100 nm、1550±100 nm、532±50 nm）。分宽光谱、近红外、通信、绿光四个纯相位子型号，一个纯振幅子型号。产品性能已被众多知名高校和企业客户严格验证。