空间光调制器实验
- 实验负责人:戴海涛
- 小组成员:陈星 汪涛
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1、科学素养
- 液晶的发现,以及液晶显示的巨大成功;
- 商业成功和科学研究的关系;
- 数字化光信息处理的进展。
2、分层次实验教学内容
a)基础内容
- 掌握液晶器件的工作原理;
- 掌握像素型液晶空间光调制器的结构,工作原理;
- 了解振幅调制和相位调制的原理,以及利用液晶空间光调制器实现振幅调制和相位调制的方法;
- 能够基于琼斯矩阵获得液晶空间光调制器的光学特性曲线;
- 掌握液晶空间光调制器的电光强度特性曲线的测量方法;获得驱动的灰度和透过率之间的关系;
- 掌握相关测量光路的搭建;
- 掌握基于电脑视频口驱动液晶空间光调制器的方法;
- 基于液晶空间光调制器,实现光学透镜,以及波带片等器件,并利用CCD验证所构建的光学器件的光学特性。
b)提升内容
- 液晶空间光调制器的相位调制特性测量;
- 基于电光特性曲线,液晶空间光调制器灰度-透过率曲线的较正;
- 利用液晶空间光调制器实现计算全息;
c)进阶内容
- 了解空间光调制器的常见类型;
- 掌握反射型液晶空间光调制器的使用;
- 基于液晶空间光调制器实现空间滤波等功能;
d)高阶内容
- 基于斯托克斯矩阵分析液晶空间光调制器的特性(包括透射式和反射式);
- 基于液晶空间光调制器研究光涡的特性;
- 基于液晶空间光调制器实现q-plate,以及径向偏振光等矢量光场生成以及调控功能;
3、能力培养
- 培养学生基于琼斯矩阵以及密勒矩阵等方法分析偏振光学系统的光学特性的能力;
- 培养学生利用数字化方法设计全息光学元件以及光学信息处理的能力;
- 培养学生光路的设计,调节以及组建的能力,学生能够熟练的进行光路的方向,高低,宽窄(扩束,准直),以及偏振方向的控制;
- 培养学生文献阅读,了解研究前沿,以及将基础物理和前沿内容进行融合的能力。
4、知识点
- 液晶器件的工作原理;
- 偏振器件的琼斯矩阵以及密勒矩阵表示;
- 利用数学软件,生成二维像素化光学元件的方法;
- 利用CCD分析光束特征的方法。
5、学科关联
- 光信息科学与技术;
- 液晶显示;
6、延伸实验
- 基于空间光调制器实现散射成像的实验;
- 基于空间光调制器实现计算鬼成像;
- 基于空间光调制器实现光学图像识别;
- 基于空间光调制器搭建可编程曝光光刻装置;
参考文献 (持续更新中!)
1. 《近代光信息处理》 宋菲君 2.