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本篇内容开头是解释啥是空间光调制器，当然你可以选择不看开头。

光波能携带信息，这些信息含于光波的空间分布上，具体点的指标有振幅、相位、偏振态等。

空间光调制器是一种能对光波的空间分布进行调制的器件。

首先来看一个概念：调制——是入门光信息处理的必会概念。

调制这个词一次多义，这是汉语特点决定，要想让它语义明晰，得置于具体的语境，没有语境就是业内默认。这里的调制是通信术语，

信号调制是使一种波形的某些特性按另一种波形或信号而变化的过程或处理方法。

调制是一种方法，它的一个形象起搏是人上车，人——基带信号/调制信号，车——载波信号，人上了车后——调制后的信号称为已调信号。为啥要人上车呢？因为人跑不过去，运力不够。而且人是开车的，车的行为与人的行为一致——用调制信号控制载波信号。

根据不同指标可以把调制划分为调幅、调频、调相、脉冲调宽……及其组合。

通常，低频或直流信号在信道中不易传输，高频则反之，所以信号调制实质就是把待传输的低频信号加载到高频信号上去，即频谱向高频搬移。

通常都用正弦波(因为简单)，正弦波有仨指标：振幅、频率、相位。

大概理解调制是咋回事后，再扫盲空间光调制器。

空间光调制器近年来发展势头良好，未来十年间顺5G全光网络之势空间光调制的发展应该还能再上一层楼。前文已述空间光调制器就是调制光波场空间分布的器件。在实验中，你完全可以把空间光调制器当成一个黑箱，内部是咋样的完全不管，会用就行；当然你也可以试着扫盲。或许以后就用得到。

空间光调制器内部含有许多独立的单元。

根据功能来划分，主流的空间光调制器是振幅型和相位型，应该是服务于光通信、图像处理。毕竟空间光调制器是个“中游设备”。(视激光器是“上游设备”，CCD是“下游设备”……)

读出光是被调制信号——人，写入信号——车，人上车后——输出光。

根据读出、输出是否同侧，可分为反射式、透射式。咱们实验中应该是透射式。

读出光和输出光不是一码事，别弄岔了哈，读出光、写入信号都是输入信号

讲义上把空间光调制器当成黑箱，这段不考，你就随便看看拉倒了。

开头整完了，

我们实验中使用的空间光调制器是液晶空间光调制器，属于扭曲向列型(按照液晶内部分子排列可以分为扭曲向列型、零扭曲向列型)，液晶不是晶体，也有许多与晶体相似的性质。液晶盒中每一层的液晶分子可视为单轴晶体，光学轴是液晶分子的取向平行。

从整体效果上看，液晶能旋光。它这个扭曲是螺旋层层递进扭曲，最前面和最后面的角度差是液晶自然扭曲角，咋测呢？

接下来我不建议你看实验讲义，因为我觉得它拼凑得十分难以理解，建议丢掉。

测量夹角常用光学手段，整成线偏振光然后旋出最亮的(马吕斯定律，I=Io·cos²θ)

首先我们选竖直方向为基准，我们不知道激光器的偏振方向，也不知道前表面分子取向与竖直方向夹角，也不知道后表面的分子取向与竖直方向的夹角。

第一步应该是半波片快(慢)轴标定，先进行偏振片标定没想明白咋搞，我觉得有毒。

半波片一个作用是相位延迟，(o光和e光相位差180°)。半波片的另一个作用是旋光。旋多少呢？如果振动面方向和晶体主截面方向夹角为θ，那么半波片可以使入射光旋转2θ。(主截面是包含光轴(光轴即液晶分子取向)和晶体表面法线的平面)，因为光路方向就是晶体表面法线，所以振动面方向和晶体主截面方向的夹角=线偏振方向与液晶分子取向的夹角

这是物理光学之晶体光学知识点~言归正传：

先令初始方向为竖直方向，把偏振片(一个就行，两个多余)、半波片都旋转至竖直方向，

光路：激光器——半波片——偏振片(一个就行)——功率计，

操作：偏振片不用旋，旋转半波片

终止指标：功率计示数最大

记录数据：半波片的旋角φ2

结果分析：此时半波片方向英文激光器偏振方向和偏振片方向的角平分线：

第二步偏振片方向标定。

偏振片方向标定就是把激光器的偏振方向与竖直方向夹角测出来。

先拿走半波片，旋角不用动。

光路：laser——偏振片P1——功率计，

操作：旋P1

终止指标：功率计示数最大，

结果分析：此时旋角即激光器偏振方向

P1标定已结束，然后P2，同上，P1标定完不用动了。

光路：laser——偏振片P1——偏振片P2——功率计

操作：旋转P2

终止指标：功率计示数最大

结果分析：激光器偏振方向、P1偏振方向、P2偏振方向均一致。

第三步测后表面与竖直方向夹角

先放SLM于P1、P2之间，其作用为旋光，这时候它断电，液晶自然扭曲。P2标定后不动

光路：laser——偏振片P1——SLM——偏振片P2——功率计

操作：反向旋P2

记录：P2旋转角(从上次标定后的角度开始旋的)

终止指标：功率计示数最大

结果分析：激光//P1射过来后，与前端面夹角未知，并且在液晶里边旋转了个角，此时旋转P2至偏振方向与从后端面出射光偏振方向一致，可得后端面与竖直方向夹角为φ3-φ1；按理说，如果有圆表角度盘，这个φ3-φ1就鸡肋的很，因为它完全可以让一个偏振片复位至竖直态，然后直接测功率最大时的角度就是后表面液晶分子取向角。我总感觉这里很愚蠢……应该精简。

第四步测前表面与竖直方向夹角。液晶也当晶体用，液晶空间光调制器垂直光路摆放，主截面方向与振动面方向即光轴方向/液晶分子取向与偏振方向的夹角。

老规矩，之前的设置不用动，

光路：laser——偏振片P1——半波片——SLM——偏振片P2——功率计

操作：旋半波片

终止指标：功率计示数最大

记录：半波片旋转角φ4(从标定后开始旋)

结果分析：加了SLM后，半波片需旋到让半波片的出射光偏振方向与前表面取向一致。所以前表面与竖直方向夹角应当为2·(φ4-φ2)。愚蠢同上，有了圆角度盘，这不折腾么……

实验结果处理：液晶自然扭曲角=液晶后表面与前表面方向夹角=液晶后表面与竖直方向夹角+液晶前表面与竖直方向夹角=φ1-φ3+2·(φ4-φ2)

总之，原讲义中先偏振片标定再半波片标定我觉得压根不可能，偏振片一标定，激光器偏振方向都和偏振片方向一致了，再放个波片，本来一致的旋光旋的不一致了，还试图通过旋波片使出射光夹角与偏振片方向一致？这是啥？简直匪夷所思，我直接服。

之后才是空间光调制器的主流实验——振幅调制、相位调制，测自然扭曲角其实是挂羊头卖偏振光实验的狗肉，建议直接砍掉。

振幅型调制就是光强型调制，给SLM加载不同灰度图，比较简单

相位型调制就是给SLM加载不同电压，让向列扭曲角随电压而异，实验中要求纯相位调制型，也就是加载不同的灰度，功率不变。

加载给SLM的灰度图左边不变，右边梯度变化

CCD/CMOS上能观测到明显的相移

至于背书提纲，不久续更。