基于纯相位液晶光学相控阵的任意波前复振幅无散斑实时精确变换方法及装置

摘要

基于纯相位液晶光学相控阵的任意波前复振幅无散斑实时精确变换方法及装置。它及光学领域，它为了达到对波前的振幅和相位分别独立控制。第一纯相位液晶光学相控阵位于第一透镜的前焦平面上，第二纯相位液晶光学相控阵同时位于第一透镜的后焦平面和第二透镜的前焦平面上。任意变换方法：首先，向第一纯相位液晶光学相控阵的入射面投出入射光波；之后，利用第一纯相位液晶光学相控阵和第一透镜在第二纯相位液晶光学相控阵入射面处形成的波前复振幅；然后，利用第二纯相位液晶光学相控阵去补偿随机相位，使之达到在第二纯相位液晶光学相控阵出射面处预期波前复振幅；最终，通过第二透镜在目标平面处获得期望的目标波前复振幅。

主权项

1.基于纯相位液晶光学相控阵的任意波前复振幅无散斑实时精确变换装置，其特征在于它包括第一纯相位液晶光学相控阵(poLCOPA₁)、第一透镜(1)、第二纯相位液晶光学相控阵(poLCOPA₂)和第二透镜(2)；第一纯相位液晶光学相控阵(poLCOPA₁)位于第一透镜(1)的前焦平面上，第二纯相位液晶光学相控阵(poLCOPA₂)位于第一透镜(1)的后焦平面上，所述第一透镜(1)的后焦平面和第二透镜(2)的前焦平面相重合，目标平面位于第二透镜(2)的后焦平面上；第一纯相位液晶光学相控阵所产生的波前复振幅U′(u,v)应当满足以下公式：其中，表示第一纯相位液晶光学相控阵（poLCOPA₁）上加载的相位为在第二纯相位液晶光学相控阵（poLCOPA₂）入射面处形成的波前复振幅U′(u,v)的随机相位；A表示常量；λ表示波长；f表示透镜的焦距；i表示复数中的虚数单位；x,y表示第一纯相位液晶光学相控阵（poLCOPA₁）位置处横纵坐标；u,v表示第二纯相位液晶光学相控阵（poLCOPA₂）位置处横纵坐标；|U(u,v)|表示在第二纯相位液晶光学相控阵（poLCOPA₂）入射面形成的波前复振幅U′(u,v)的振幅，也是第二纯相位液晶光学相控阵（poLCOPA₂）出射面处预期波前复振幅的振幅；而第二纯相位液晶光学相控阵出射面处预期波前复振幅U(u,v)应当满足以下公式：其中，表示第二纯相位液晶光学相控阵（poLCOPA₂）上加载的补偿相位，表示第二纯相位液晶光学相控阵（poLCOPA₂）出射面处预期波前复振幅的相位；通过第二透镜（2）在目标平面处获得期望的目标波前复振幅V(η,ξ)为：其中，γ(η,ξ)表示目标平面处期望的目标波前的相位；η,ξ表示目标平面处期望位置 处横纵坐标。