相位校正是指将灰度相位关系调整至0-255灰度对应的相位为0-2π,且线性度越高越好。
在相位未校正的状态下,灰度值与相位的关系是一个非线性关系,相位调制量也非2π,所以在使用前需要对SLM做相位校正。
SLM相位调制量的大小也与入射光的波长有关,故不同波长下使用SLM时,要确保其已在该使用波长下进行过相位校正。判断SLM的相位调制量是否校正成功,有以下2种方法。
a干涉法
在SLM上加载由两个不同灰度值组成的相位图,调制后的光其相位会发生变化,对于相位调制量为整2π的,灰度值0和灰度值255是等价的。所以灰度图由0/0和0/255组成时,出射光近似于入射的高斯光。而在灰度图由(0/其他灰度)组成时,两束调制后的光会有相位差,从而在出射光中心产生干涉相消的现象,在灰度图由0/127组成时,相位差达到最大,中间条纹间距最大。
在SLM上加载不同灰度相位图的实验案例



b涡旋光法
对SLM进行相位校正后,给SLM加载螺旋相位板(拓扑荷l=3)的相位图,结果只有相位为2π及其整数倍时,光斑效果才会好,由于涡旋光束对相位及其敏感,故也经常用涡旋光效果来判定相位是否校正成功。

从空间光调制器的相位调制原理可知,相位差即相位调制量是和光程差相关的,光程差=折射率×光经过的几何长度,而折射率是与驱动电压相关的,所以最终相位调制量是和电路的驱动电压相关,而驱动电压的输出是通过灰度值的映射,一个灰度值对应的是一个相位调制量。
运用以上两种方法可以判断出相位是否校正成功,若相位没有校正好,我们可以运用gamma配置软件进行快速校正。Gamma表是储存在SLM控制板寄存器内的一组数据,这组数据是用来对实际驱动电压输出进行补偿的。

gamma软件界面

Gamma配置软件是专业的相位校正软件,可以根据光功率计算SLM的相位,然后通过gamma校正将相位调制量调至2π。
区域0:串口连接操作区 :区域2:已经存入软件目录下的Gamma曲线调用区
区域1-1:显示Gamma曲线 区域3:Gamma曲线读写操作区
区域1-2:显示相位曲线 :区域4:计算操作区(用于对Gamma曲线进行更多计算)