基于相位恢復(fù)的LCoS相干光調(diào)制.pdf

1、純相位空間光調(diào)制器近年來在光學(xué)圖像處理，數(shù)據(jù)編譯碼，激光整形，光學(xué)鑷子等諸多領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。在顯示技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，它通過改變?nèi)肷涔庀辔坏姆绞絹碚{(diào)制成像平面的振幅，相比傳統(tǒng)液晶顯示器的光強(qiáng)調(diào)制方式，它具有兩個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：一是隱藏壞像素點(diǎn)的誤差，通過衍射將壞像素點(diǎn)的影響分散至整個(gè)成像平面從而將誤差降低到最小；二是極高的光學(xué)效率，由于只對入射光相位產(chǎn)生調(diào)制，沒有反射或吸收，入射光被完全用于圖像的顯示，理論上光利用效率達(dá)到100％。

2、　　 但在實(shí)際器件中，由于液晶分子非理想的偏轉(zhuǎn)特性使得器件仍然存在較弱的光強(qiáng)調(diào)制，同時(shí)相位灰階的離散化過程存在非線性調(diào)制特性，都對成像質(zhì)量產(chǎn)生影響。本文研究了純相位空間光調(diào)制器的光強(qiáng)和相位調(diào)制特性，通過模擬仿真發(fā)現(xiàn)器件的光強(qiáng)調(diào)制和相位灰階的非線性程度對圖像質(zhì)量造成很大的影響，RMS（Root Mean Square，均方根）誤差高達(dá)24％以上。
　　 針對純相位空間光調(diào)制器，本文對多種相位恢復(fù)算法，包括一階玻恩近似法和光強(qiáng)傳播

3、法等直接計(jì)算方法，以及GS（Gerchberg-Saxton）、Fienup、Fidoc等間接迭代方法進(jìn)行了比較研究。通過算法模擬仿真發(fā)現(xiàn)，GS迭代法理論簡單，更具有通用性。在此基礎(chǔ)上，在GS迭代過程中引入了光強(qiáng)調(diào)制補(bǔ)償，利用算法本身的收斂特性消除了光強(qiáng)調(diào)制產(chǎn)生的誤差，并進(jìn)一步通過相位調(diào)制誤差優(yōu)化處理算法，將RMS誤差下降至7％，得到了良好的顯示效果。最后本論文在純相位光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，對相關(guān)算法進(jìn)行了驗(yàn)證，并實(shí)現(xiàn)了二維視頻圖像顯示，消除