液晶光柵相控陣波前檢測(cè)及性能分析.pdf

1、液晶光柵作為一種光學(xué)相控陣被應(yīng)用在激光雷達(dá)、衛(wèi)星通信等系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)激光束的靈活偏轉(zhuǎn)。而要對(duì)定向光束的質(zhì)量進(jìn)行控制，就需要對(duì)液晶光柵相控陣的波前進(jìn)行測(cè)試，分析其波前畸變的情況。
　　要正確的測(cè)量出液晶光柵的特殊的劇烈變化的波前輪廓，就需要了解其波前分布誤差對(duì)器件性能也即是對(duì)光柵衍射場(chǎng)的影響情況。為此，本文分析了影響液晶光柵波前輪廓的誤差來源，把液晶光柵相控陣的波前誤差分成周期型和非周期型兩種，利用傅里葉級(jí)數(shù)分解及角譜衍射理論得出

2、了不同類型波前誤差對(duì)光柵衍射場(chǎng)的影響，并進(jìn)行了仿真分析。
　　根據(jù)波前誤差的不同類型提出了針對(duì)性的波前測(cè)量方法，對(duì)這些方法進(jìn)行了理論和仿真分析。對(duì)波前誤差為周期型的情況，提出可通過測(cè)試各衍射級(jí)次的近場(chǎng)光強(qiáng)來近似反演液晶光柵后表面處（也可稱為出口端面）的光場(chǎng)分布，從而求出波前分布。對(duì)波前誤差為非周期型的情況，提出兩種測(cè)試方法。一種是直接測(cè)量液晶光柵出口端面的波前分布。一種是測(cè)量閃耀級(jí)次的衍射光場(chǎng)，用逆衍射運(yùn)算來反演液晶光柵出口端面的

3、波前誤差分布。
　　提出采用新型四邊形結(jié)構(gòu)的徑向剪切干涉光路來測(cè)量液晶光柵相控陣的波前，給出了適合于不同頻率范圍波前的三種測(cè)量方法：自載波調(diào)制法，固定載波調(diào)制法及單一衍射級(jí)反演法。研制出口徑10mm×10mm的剪切干涉儀，并與商用WYKO干涉儀進(jìn)行比對(duì)測(cè)試，對(duì)同一塊平面樣板測(cè)出的波前之差的峰谷(Peak To Valley,簡(jiǎn)稱P-V)值小于λ/20，均方根值（Root Mean Squares,簡(jiǎn)稱RMS）小于λ/200。用該剪