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液晶空间光调制器在光学涡旋和共线全息中的应用研究

薄斌  
【摘要】:液晶空间光调制器作为光学信息处理的关键器件,具有高分辨率、响应速度快、功耗低等优点,其在光学领域的应用研究也来越广泛。本文主要研究了液晶空间光调制器在光学涡旋和共线全息中的应用。 在光学涡旋方面,本文利用反射式纯相位型液晶空间光调制器(LCSLM)产生了不同拓扑荷数的涡旋光束,分析了其与平面波以及球面波的干涉特性。同时研究了当CCD在非成像面上,涡旋中心出现暗核,且其直径随拓扑荷数的增加而增大。实验结果和理论分析基本一致。结果表明,利用反射式纯相位型LCSLM可以实时动态地产生不同拓扑荷数的涡旋光束,能量转换效率高达60%。 在共线全息方面,利用透射式振幅型液晶空间光调制器,将一种生物光致变色材料,基因改性细菌视紫红质BR-D96N薄膜为记录样品,进行了共线全息可擦写式全息图像存储的实验。结果表明,与非共线全息存储相比,共线全息具有存储系统的体积小、受存储环境的影响程度小、存储密度高等优点,但衍射像信噪比较低。 全文共分四章:第一章综述了液晶空间光调制器的原理和应用。第二章首先介绍了光学涡旋的发展史,产生方法及应用。其次,对涡旋光束进行理论分析。最后,用反射式纯相位液晶空间光调制器产生涡旋光束,研究其与平面波和球面波的干涉特性。第三章以BR-D96N薄膜为储存介质,基于透射式振幅型液晶空间光调制器实现了可擦写式共线光全息存储。第四章对全文进行了总结和展望。


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