一种基于衍射光栅的液晶相位调制特性的测量方法与流程

技术特征：

1.一种基于衍射光栅的液晶相位调制特性的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：在液晶上构建相位光栅，液晶电极供电电压可调整，用光电传感器接收激光通过液晶光栅后的第0级衍射光强，通过理论计算衍射屏处第0级衍射光强与相位值的对应关系，以及实测的光强和PWM波脉宽的对应关系，就测出了相位值与PWM波脉宽的对应关系，即测出了液晶相位调制特性。

2.如权利要求1所述的基于衍射光栅的液晶相位调制特性的测量方法，其特征在于：所述液晶供电电压调整方法为PWM波，通过改变液晶公共电极电压和液晶电极电压占空比来实现幅度为±5V，脉宽从0％～100％的255个等级连续可控的PWM波。

3.如权利要求1所述的基于衍射光栅的液晶相位调制特性的测量方法，其特征在于：所述构建的液晶相位光栅宽度为a，光栅平行于y轴方向，相位延迟分别为0和间隔。

4.如权利要求1所述的基于衍射光栅的液晶相位调制特性的测量方法，其特征在于：所述的接收衍射光强的光电传感器为PSD传感器。

5.如权利要求1或2所述的基于衍射光栅的液晶相位调制特性的测量方法，其特征在于：所述的理论计算观察屏处光强与调制相位的分析方法为：衍射屏孔径函数为t(x,y)，入射光为e(x,y)，由此可得衍射屏上的复振幅分布函数根据衍射理论可知，远场光束的衍射图样与液晶出射表面的光束复分布为傅里叶变化关系，由此可得出所构建的液晶光栅模型的远场光束复分布振幅其中是远场衍射光的复振幅，是液晶出射表面的光束，远场衍射光光强分布即可得第0级衍射光斑的归一化光强可得调制相位和光强的关系即调制相位和第0级衍射光强直接的关系。

6.如权利要求1或2所述的基于衍射光栅的液晶相位调制特性的测量方法，其特征在于，占空比从0％～100％改变所加液晶电极PWM波的占空比来改变电极所加电压有效值V，来实测调制占空比和0级光斑光强关系。

7.如权利要求6所述的基于衍射光栅的液晶相位调制特性的测量方法，其特征在于：衍射光的光强值由PSD转化为模拟信号后用AD采集，可得实际光强变化值，并记录脉宽从0％～100％光强变化值的最大值和最小值，最大值对应为最小值对应为根据最大值、最小值以及其他点处光强值，可得该光强变化值对应的相位调制量结合该光强值处对应的PWM占空比，计算出所有PWM占空比所对应的相位调制量即得到了该液晶的相位调制特性，AD转换器采集一定时间并求均值来消除光源噪声带来的光强抖动。

8.如权利要求1所述的基于衍射光栅的液晶相位调制特性的测量方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤(1)：在液晶上构建宽度为a，在平行于y轴方向的狭缝，相位延迟分别为0和间隔的液晶相位光栅，孔径函数为t(x,y)，入射光为e(x,y)，由此可得衍射屏上的复振幅分布函数

步骤(2)：根据衍射理论可知，远场光束的衍射图样与液晶相控阵出射表面的光束复分布为傅里叶变化关系，由此可得出周期性闪耀光栅模型的远场光束复分布振幅

步骤(3)：光强分布即可得第0级衍射光斑的光强和调制相位关系其中I₀相位光栅调制相位时第0级衍射光斑光强；

步骤(4)：在实验室中搭建光路，光源所发出的光经过准直、扩束后照射到液晶光栅，透过液晶光栅的激光再经过透镜后汇聚在观察屏处，观察屏处用PSD采集衍射光斑，并经过AD采集后输入计算机记录；

步骤(5)：改变电极供电占空比来调节所加电压V，记录在该占空比条件下的第0级衍射光强直接的关系。实测调制占空比和0级光斑光强关系；

步骤(6)：利用步骤(3)第0级衍射光斑的光强和调制相位关系以及实测第0级衍射光斑光强，可求得该光强对应的调制相位值；

步骤(7)：利用步骤(5)所得调制占空比和0级光斑光强关系，步骤(6)所得光强对应的调制相位值，可以得到调制占空比和调制相位的关系，由此，也就求得液晶相位光栅的相位调制特性。