矽基液晶芯片即LCOS是一種空間光調製器。它利用液晶的電控雙折射現象，在驅動電壓下折射率連續變化，實現對入射光的相位調製。但由於(yu) 液晶的一些特性，驅動電壓改變量和相位改變量是非線性關(guan) 係，實際使用中需要測量並確定相位調製特性曲線。現介紹一種相位分析方法——白光幹涉法，來確定LCOS芯片的相位調製特性曲線。
LCOS芯片的一種相位分析方法簡介——白光幹涉法
矽基液晶芯片即LCOS是一種空間光調製器。它利用液晶的電控雙折射現象，在驅動電壓下折射率連續變化，實現對入射光的相位調製。但由於(yu) 液晶的一些特性，驅動電壓改變量和相位改變量是非線性關(guan) 係，實際使用中需要測量並確定相位調製特性曲線。現介紹一種相位分析方法——白光幹涉法，來確定LCOS芯片的相位調製特性曲線。
白光幹涉法采用邁克爾孫幹涉儀(yi) 的結構，在參考鏡前設置補償(chang) 玻璃板（同LCOS芯片前的玻璃板），消除對光路的影響，從(cong) 而使參考光和反射光達成白光幹涉條件。分析幹涉圖可得到LCOS芯片的相位輪廓，進而分析相位調製的特性曲線。
上圖為(wei) 白光幹涉法的裝置示意圖。白光由確定中心波長的鹵鎢燈發射，經毛玻璃散射。然後由線偏振片獲得與(yu) LCOS液晶指向矢平行的偏振方向。然後分束鏡將透射光分為(wei) 兩(liang) 路，一路光反射到參考鏡經過補償(chang) 玻璃板，再原路返回。另一路光透射後在LCOS芯片的液晶內(nei) 經過雙折射產(chan) 生相位延遲，再原路返回。兩(liang) 路光最後再在ccd前疊加，產(chan) 生白光短路幹涉，由CCD記錄幹涉圖樣。LCOS裝載在壓電位移台上，以便調整光程差，進而獲得多組幹涉圖樣。根據獲得的幹涉圖組，分析情況獲得三維相位輪廓。
調整在LCOS上加載電壓，獲得從(cong) 0到255灰度值的圖案，（a）圖為(wei) 在LCOS上觀測的圖像。可得到對應的幹涉圖樣，（b）圖為(wei) LCOS的幹涉圖。可看出單張幹涉圖出現扭曲，說明液晶的相位調製不是線性的。
可在改變光程的步進掃描中獲得一組幹涉圖樣，進而計算三維相位輪廓，表征LCOS液晶受電壓變量和相位變量的關(guan) 係。然後可以調整電壓變量的增量關(guan) 係來獲得LCOS的灰度值和相位改變量的線性關(guan) 係。
采用白光幹涉，可獲得對比度高的幹涉條紋，與(yu) 窄帶激光幹涉相比，白光幹涉可以定位零級條紋，消除2p相位的誤差，更精確判斷液晶的相位改變量。同時由於(yu) 精度的提高，此種方法可以實現像素級相位觀測。
相關(guan) 文獻：
《基於(yu) 掃描白光幹涉法的LCOS芯片像素級相位分析》作者：屈銘,鄭俊傑,李敏,桂聰,宋五洲
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