液晶空间光调制器相位调制的色散特性研究.pdfVIP

第36卷第6期 光 子学 报 V01．36No．6 2007年6月 ACTAPHOTONICASINICA June2007 液晶空间光调制器相位调制的色散特性研究* 李大禹1’2，穆全全1’2，胡立发1，曹召良1’2，鲁兴海1，宣丽1 (1中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春130033) (2中国科学院研究生院，北京100039) 摘 要：提出用椭偏仪法测试了自制液晶空间光调制器(LCSI。M)的相位调制色散特性．椭偏仪法 具有光路简单，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 nm) 表明，在短波长(450nm)处，LCSLM的相位调制能力为1．54A(A一450nm)，在长波长(800 处，LCSLM的相位调制能力为o．70A(A=800nm)，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 O 引言 为∽J cos2臼+K33 dz一 F一告』(K11 sin2臼)1凳l F一号∽唧阳+K33sin㈤㈡2护QZ 在不同波长和电压作用下，液晶空间光调制器 厶O 具有不同的相位值．这种色散特性可以应用在色散 去!五菇麓而d22ejecos2口+￡{sin2臼“。 ㈣、。7 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 式中e。是真空介电常量，e上、e∥分别是垂直和平行 要是对液晶双折射△竹和光强的研究，但没有考虑 方向的介电常量，z轴是液晶层的法线方向，D。是z 到施加电压后的相位色散特性．大多数相位都是通 轴方向的电位移矢量，d为液晶层厚度，臼是液晶分 过干涉仪进行测量，所以相位都是在单波长下测得 子的倾角． 的．干涉测量光路复杂，测试手段麻烦，而且对于色 由式(2)可得沿z轴方向上某一位置与该位置 散相位测量需要通过引入分光仪产生单色光源，再 液晶倾角的关系为 对不同波长下的单色光源分别测量．本文提出用光 (3) f笔i一』丛生婴 “7 l∞J ， D! 谱型椭偏仪测量法进行测量，该方法具有光路简单， 。en￡}(1+rsin2臼) 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450nm到800nm波长范 围内的相位测量． 角，通过两边界层的边界条件解方程(3)可知给定电 1 液晶空间光调制器光电特性的理论 压下液晶和内部分子倾角的分布． 计算 根据各向异性介质的折射率椭球公式 根据液晶连续弹性体理论，电场作用下液晶的 州∞一舔孑本籍而弘