光電所在液晶光束控制的工程研究中取得新進展

　　中國科學院光電技術(shù)研究所光束控制重點實驗室在液晶光束控制的工程研究中取得新進展：課題組對液晶器件的相位調(diào)制特性進行了測量和建模，通過2D標量衍射理論仿真分析了液晶器件用于光束偏轉(zhuǎn)時的衍射效率和偏轉(zhuǎn)精度，同時搭建了實驗平臺測量了液晶器件的衍射效率和偏轉(zhuǎn)精度，仿真結(jié)果和實驗結(jié)果吻合較好，表明將2D標量衍射應用到液晶器件分析上是可行的，為液晶器件的選擇提供了參考依據(jù)。

　　傳統(tǒng)光束偏轉(zhuǎn)一般為機械式，比如快速反射鏡，通過機械運動對光束的相位進行調(diào)制，使得光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種方式精度高，但體積和功耗都偏大。液晶作為一種新型相位調(diào)制器件，其體積小、功耗低，同時具有像素小、分辨率高等優(yōu)點，非常適合用于光束偏轉(zhuǎn)控制。但液晶器件是通過模擬閃耀光柵完成光束偏轉(zhuǎn)的，液晶器件的相位誤差如相位調(diào)制級數(shù)和線性度都會影響偏轉(zhuǎn)的衍射效率和偏轉(zhuǎn)精度，而這兩個指標對光束控制系統(tǒng)來說是非常重要的，需要精確分析。目前對于液晶光束偏轉(zhuǎn)性能的研究一般基于1D標量衍射解析理論，為基礎(chǔ)的簡化分析和計算，這種計算方式僅能夠考慮1D衍射效率問題，無法計算液晶相位誤差等對偏轉(zhuǎn)精度和衍射效率的影響。

　　該研究從信號的采樣理論出發(fā)，通過分析液晶用于偏轉(zhuǎn)時的相位特性，根據(jù)施加信號的帶寬實施非等采樣，同時配合直接積分標量衍射方法避開了基于快速傅里葉變換所需的兩維等數(shù)目采樣的要求，完成了液晶器件偏轉(zhuǎn)性能的2D標量衍射仿真。

　　該工作得到了中國科學院“西部之光”人才計劃的支持。 

（a）偏轉(zhuǎn)精度與偏轉(zhuǎn)角度的關(guān)系；（b）偏轉(zhuǎn)衍射效率與偏轉(zhuǎn)角度的關(guān)系