空間光調制器是一種可以調制光波空間分布的裝置。一般來說，空間光調制器由許多獨立單元組成，這些單元在空間中排列成一維或二維陣列結構。每個單元獨立接收光信號或電信號的控制，并改變空間接收光的振幅或強度、相位和偏振。

由于液晶的優良特性，液晶空間光調制器（LC-SLM）被廣泛應用于自適應光學、衍射光學元件、光學測試等領域。近年來，由于液晶顯示和超大規模集成電路技術的飛速發展以及液晶材料的豐富，電尋址液晶空間光調制器作為波前校正器件在自適應光學中的應用受到越來越多的關注。因此，電尋址 LC-SLM 在實現光學系統的高分辨率波前控制方面具有巨大潛力。

反射式 LC-SLM 的典型結構

LC-SLM 提供了一種靈活的方法，可借助加載在其上的灰度圖案調制光的相位。然而，由于SLM中液晶層的非線性和不均勻響應，調制相位曲線的精度相對較低。為了提高LC-SLM 在波前生成方面的性能，需要對非線性和非均勻相位響應進行有效的校準和補償。相位響應校準是測量相對于施加電壓（灰度）的相位調制曲線。

基于衍射的方法示意圖

一般來說，相位調制特性的測量方法可分為干涉法和衍射法兩類。干涉測量的相位調制特性的測量主要取決于條紋圖案的位移，但兩個光束在干涉之前必須在空氣中行進很長的路徑，機械振動、空氣湍流等環境因素會引起其光程差的變化，導致條紋圖案的采集波動較大。衍射方法主要基于由相全息圖在其焦平面上產生的衍射圖的輻照度測量.強度傳輸可以很好地抑制環境振動和空氣湍流的影響，但從相位提取的角度來看，相位估計的操作過程更為復雜。

雙縫干涉測量的光學設置

一般來說，與透射型 LC-SLM 相比，反射型 LC-SLM 在純相位調制中的應用更為廣泛。原因在于反射式結構允許入射光束在 LC 層上移動兩次，從而獲得雙倍調制深度。然而，由于硅代工廠拋光工藝的限制，反射型硅襯底或背板會產生靜態像差，導致 SLM 的空間響應不均勻。要解決這一問題并確保反射式 LC-SLM 的相位調制精度，就必須精確測量和補償靜態像差。近年來，人們提出了多種方法來完成這項任務。這些方法也可分為兩類--基于衍射的方法和基于干涉測量的方法。

基于迭代相位檢索的靜態像差測量的光學設置

本期推送論文詳細介紹了測量LC-SLM相位調制曲線的新方法。該測量LC-SLM背板引起的靜態像差的方法對非線性響應和靜態像差這兩個因素進行了全面研究，同時，也介紹了一種基于LC-SLM自生成光柵的相位校準方法。此外，還引入了隨機移相干涉測量法來測量反射式SLM的靜態像差。在相位校準和靜態像差補償的幫助下，LC-SLM 重建波面的質量大大提高。該論文研究基于SLM型號為UPOLabs的液晶空間光調制器HDSLM80R，作者為西安交通大學趙自新老師。

審核編輯：劉清