光斑中心与相位图中心的相对位置对光束的影响
2025-05-19

在使用液晶空间光调制器时,需要给它加载相位图,我们建议将光斑中心与相位图中心对齐。虽然当加载纯灰度或正弦光栅等相位图时,光斑在相位图的任何位置对入射光的调制效果差不多,但对于大多数相位图,比如螺旋相位板、叉形光栅、菲涅尔、轴锥等相位图,光斑中心在相位图上的位置对入射光的调制有很大影响,当光斑中心未与相位图中心对齐时,涡旋光的光强分布不均匀,如下图所示,因此,一般在使用空间光调制器时光斑中心应与相位图中心对齐。


涡旋光光斑中心与相位图中心不同距离的实验图片

光斑中心与相位图中心的相对位置对光束的影响

光斑中心与相位图中心的相对位置对光束的影响


实际使用过程中,入射光斑的面积相对于SLM的像素是非常大的,所以做到光斑中心与相位图中心完全对齐并不容易。这里我们推荐两种方式:硬调节和软调节!对SLM而言,通常建议二者并举。硬调节是通过调整硬件相对位置使其对齐光轴的方式,即通过调节光学平移台、调整架、支杆等使光轴中心与相位图中心对齐,这种机械的方式虽然可行,但操作不便,且可控性差、关键观察起来非常麻烦。软调节则是通过MAGICHOLO光场调控软件来操控灰度图的位置,该软件可以精确到一个像素点进行移动操作。先通过硬调节使光斑大致照在SLM屏中间,再用软件进行微调,这样便能快速使相位图与光轴中心对齐了。