一种用于空间光调制器的可变角度相位校准装置的制作方法

1.本实用新型属于空间光调制器应用技术领域，具体属于一种用于空间光调制器的可变角度相位校准装置。


背景技术：

2.空间光调制器是一类能将信息加载于一维或两维的光学数据场上，以便有效的利用光的固有速度、并行性和互连能力的器件。这类器件可在随时间变化的电驱动信号或其他信号的控制下，改变空间上光分布的振幅或强度、相位、偏振态以及波长，或者把非相干光转化成相干光。由于它的这种性质，可作为实时光学信息处理、光计算和光学神经网络等系统中构造单元或关键的器件。
3.空间光调制器含有许多独立单元，他们在空间上排列成一维或二维阵列，每个单元都可以独立地接收光学信号或电学信号的控制，并按此信号改变自身的光学性质，从而对照明在其上的光波进行调制。这类器件可在随时间变化的电驱动信号或其他信号的控制下，改变空间上光分布的振幅或强度、相位、偏振态以及波长，或者把非相干光转化成相干光。由于它的这种性质，可作为实时光学信息处理、光计算和光学神经网络等系统中构造单元或关键的器件，随着科学技术发发展，空间光调制器在科研和工业领域应用越来越多。
4.空间光调制器使用前需进行相位校准，在某入射角度下进行的相位校准只适合该差不多角度大小的入射角使用(在不同角度下使用相位线性度和相位调制能力会降低)，而通常实际应用中空间光调制器的入射角度有多种情况，因此在变更入射角度大小使用时，需在此角度下新搭建光路进行再次校准，这样反复搭建光路进行校准使用多有不便。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种用于空间光调制器的可变角度相位校准装置，本技术提供如下技术方案：
6.一种用于空间光调制器的可变角度相位校准装置，包括固定底板、功率计旋转板、旋转轴、旋转销钉、空间光调制器旋转板和形态调整装置；
7.所述固定底板、所述功率计旋转板和空间光调制器旋转板的通过旋转轴连接，且所述功率计旋转板和空间光调制器旋转板均绕旋转轴转动，所述固定底板、功率计旋转板和空间光调制器旋转板还通过旋转销钉连接，所述固定底板、功率计旋转板和空间光调制器旋转板上均设置有用于旋转销钉运动的圆弧槽；
8.所述空间光调制器旋转板上固定设置所述形态调整装置，所述形态调整装置用于与空间光调制器连接，所述功率计旋转板上固定设置有反射光接收组件。
9.在一个可能的实施例中，还包括入射光组件，所述入射光组件和反射光接受组件分别设置于空间光调制器的两侧，所述入射光组件包括激光发生器、扩束透镜组和偏正片。
10.在一个可能的实施例中，所述形态调整装置包括转接板、旋转俯仰调节台和三维位移调节台，所述空间光调制器的一侧通过转接板与所述旋转俯仰调节台连接，所述旋转
俯仰调节台的底部设置于所述三维位移调节台上，所述三维位移调节台设置于功率计旋转板上。
11.在一个可能的实施例中，所述空间光调制器的中心与所述旋转轴的轴心重合。
12.在一个可能的实施例中，还包括底座，所述固定底板和入射光组件设置于所述底座上。
13.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型的通过空间光调制器安装于空间光调制器旋转板上方，并将反射光接收组件安装在功率计旋转板上，并通过旋转轴和旋转销钉实现空间光调制器旋转板和功率计旋转板的同步转动，当空间光调制器转动时(入射光角度改变时)即空间光调制器旋转板转动时，功率计旋转板会同步转动(反射光接收装置固定在功率计旋转板上)使得反射光一直能够被反射光接收装置接收，从而实现了入射角改变时不需重新搭建光路即可进行相位校准，解决空间光调制器在实验、开发、科研等应用中，光路搭建和光路调节等问题。
15.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1是本实用新型装配示意图。
18.图2是本实用新型部分放大示意图。
19.图3是本实用新型旋转销钉与空间光调制器旋转板的装配示意图。
20.图4是本实用新型旋转销钉与功率计旋转板的装配示意图。
21.图5是本实用新型旋转销钉与固定底板的装配示意图。
22.图6是本实用新型旋转销钉的原理结构示意图。
23.附图标记：100-入射光组件；201-功率计旋转板；202-固定底板；203-旋转轴；204-空间光调制器旋转板；205-三维位移调节台；206-旋转俯仰调节台；207-转接板；208-空间光调制器；209-旋转销钉；300-反射光接收组件。
具体实施方式
24.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
25.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
26.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.实施例一
28.请参考图1所示，本实施例一提供的一种用于空间光调制器的可变角度相位校准装置，包括固定底板202、功率计旋转板201、旋转轴203、旋转销钉209、空间光调制器旋转板204和形态调整装置；所述固定底板202、所述功率计旋转板201和空间光调制器旋转板204的通过旋转轴203连接，且所述功率计旋转板201和空间光调制器旋转板204均绕旋转轴203转动，所述固定底板202、功率计旋转板201和空间光调制器旋转板204还通过旋转销钉209连接，所述固定底板202、功率计旋转板201和空间光调制器旋转板204上均设置有用于旋转销钉209运动的圆弧槽；所述空间光调制器旋转板204上固定设置所述形态调整装置，所述形态调整装置用于与空间光调制器208连接，所述功率计旋转板201上固定设置有反射光接收组件300。
29.还包括入射光组件100，所述入射光组件100和反射光接受组件分别设置于空间光调制器208的两侧，所述入射光组件100包括激光发生器、扩束透镜组和偏正片。
30.还包括底座，所述固定底板202和入射光组件100设置于所述底座上。
31.所述空间光调制器208的中心与所述旋转轴203的轴心重合；所述固定底板202的中心与所述旋转轴203的轴心重合。
32.在上述实施例一中，图1所示为空间光调制器208的使用状态图，激光通过扩束透镜组和偏正片打在空间光调制器208上，偏振方向为45
°
的入射光被空间光调制器208反射后，其水平分量附加了一个相位，垂直分量相位不变，经过45
°
放置的检偏器之后被光功率接收，通过测量干涉后的光强度(功率)可以反算出加载的相位；图1所示所用校准方式为偏正干涉法校准相位(相位校准方式不限于此)，通过其它方法校准相位的可变角度相位校准装置也在本实用新型保护范围内。
33.如图2所示，本实用新型的可变角度相位校准装置由上而下依次为底座、固定底板202、功率计旋转板201、空间光调制器旋转板204和形态调整装置，底座放置于水平面上，固定底板202固定在底座上，固定底板202、功率计旋转板201、空间光调制器旋转板204三者之间通过旋转轴203和旋转销钉209同步连接，形态调整装置安装于空间光调制器旋转板204上，空间光调制器旋转板204的右侧设置空间光调制器208，通过形态调整装置可以适配不同形态的空间光调制器208进行相位校准，空间光调制器208的两侧设置入射光组件100和反射光接收组件300，其中入射光组件100固定在底座上，反射光接收组件300安装在功率计旋转板201远离空间光调制器旋转板204的一侧，本实施例中入射光组件100包括激光发生器、扩束透镜组和偏正片，他们的结构及使用方式均为现有技术，本技术中不再具体阐述。
34.通过上述设置，当空间光调制器旋转板204转动时会带动空间光调制器208转动(实现入射角度的改变)，同时受旋转销钉209的作用功率计旋转板201也会旋转两倍对应的角度(带动安装在功率计旋转板201上的反射光接收装置同步转动)，从而保证入射光通过空间光调制器208反射的反射光始终能够被反射光接收组件300接收，从而实现了无需重新
搭建光路来进行不通角度下的相位校准；因此本技术中需要保证空间光调制器208转动时功率计旋转板201也会同步转动两倍角度。
35.具体实施时，如图3-6所示，旋转销钉209连接空间光调制器旋转板204、功率计旋转板201和固定底板202，它们三者上均设置有用于旋转销钉209运动的圆弧槽；
36.将旋转销钉209看成质点(图6所示中的c点)在固定底板202的圆弧槽运动轨迹如图5所示该圆弧槽的圆心为图6所示中的a点(a点为虚拟点，a点在固定底板202上为定点)；旋转销钉209在功率计旋转板201的圆弧槽运动轨迹如图4所示，该圆弧槽的圆心为图6所示中的b点(虚拟点)；在此可变角度相位校准装置的设计中，ac的长度和bc的长度相等，a0的长度和bo相等，因此co是∠acb的角平分线也是∠aob的角平分线；因此，(a和0为固定点)b点绕o点旋转时旋转的角度是c点绕o点旋转时旋转的角度的两倍，即功率计旋转板201绕旋转轴203的轴心旋转角度是旋转销钉209绕旋转轴203的轴心旋转角度的两倍，即反射光接收装置旋转时旋转的角度是空间光调制器208旋转时旋转的角度的两倍，从而实现入射光改变时反射光能够一直被接收到，从而实现了入射角改变时不需重新搭建光路即可进行相位校准。
37.实施例二中，所述形态调整装置包括转接板207、旋转俯仰调节台206和三维位移调节台205，所述空间光调制器208的一侧通过转接板207与所述旋转俯仰调节台206连接，所述旋转俯仰调节台206的底部设置于所述三维位移调节台205上，所述三维位移调节台205设置于功率计旋转板201上。
38.在上述实施例二中提供了一种形态调整装置它包括转接板207、旋转俯仰调节台206和三维位移调节台205，空间光调制器208通过转接板207和旋转俯仰调节台206、三维位移调节台205等结构固定在空间光调制器旋转板204上，通过改变空间光调制器208转接板207结构和调节旋转俯仰调节台206、三维位移调节台205可以适配不同形态的空间光调制器208进行相位校准。
39.值得说明的是，本技术中涉及到的空间光调制器、旋转俯仰调节台和三维位移调节台等均属于现有技术中的成熟产品，其结构及工作原理本技术中不再具体阐述。
40.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。