空间光调制器、光调制装置、以及空间光调制器的驱动方法制造方法及图纸

SLM(4A)具备调制部(40A)和驱动电路(41)。调制部(40A)具有多个像素(40a)，并且根据周期性地时间变化的驱动信号的振幅对每个像素(40a)调制入射光的相位或强度。驱动电路(41)将驱动信号提供给调制部(40A)。驱动电路(41)以使提供给多个像素(40a)中的第一像素组(401)的驱动信号(V

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空间光调制器、光调制装置、以及空间光调制器的驱动方法
本专利技术涉及一种空间光调制器、光调制装置、以及空间光调制器的驱动方法。
技术介绍
在非专利文献1～3中记载了一种使用了空间光调制器的光学装置。而且，在这些文献中记载了在从空间光调制器输出的调制光的强度中产生周期性的波动，作为抑制其波动的方法，提出了使用其它的光调制元件的方法、或者使液晶的温度降低以增加液晶的粘性的方法。现有技术文献非专利文献非专利文献1：M.McGovernetal.,"Singlebeamatomsortingmachine",LaserPhysicsLetters,Vol.9,No.1,pp.78-84,2012非专利文献2：HyosubKimetal.,"Insitusingle-atomarraysynthesisusingdynamicholographicopticaltweezers",NatureCommunications,Vol.7,Art.13317,DOI:10.1038/ncomms13317,pp.1-8,2016非专利文献3：RainerJ.Becketal.,"Compensationfortimefluctuationsofphasemodulationinaliquid-crystal-on-silicondisplaybyprocesssynchronizationinlasermaterialsprocessing",AppliedOptics,Vol.50,No.18,pp.2899-2905,2011
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题近年来，空间光调制器在操作例如微小物体的光阱技术、光学扫描显微镜、激光加工之类的各种领域中应用。在多数情况下，空间光调制器通过提供给各个像素的电压信号驱动。有时对该电压信号赋予周期性的时间变化。例如，对液晶型的空间光调制器，提供有周期性地时间变化的电压信号(交流电压)，以长久地保持液晶的相状态。然而，由这样的电压信号引起，从空间光调制器输出的调制后的光中产生波动(与电压信号的变化周期同步的变动)。当调制后的光产生波动时，例如在光阱技术的情况下，所捕获的微小物体轻微地振动。另外，在光学扫描显微镜中所获得的图像的亮度会周期性地变动，并且在激光加工中照射于加工对象的光的强度会周期性地变动。因此，期望降低产生于调制后的光的波动。实施方式的目的在于，提供一种能够降低产生于调制后的光的波动的空间光调制器、光调制装置、以及空间光调制器的驱动方法。解决问题的技术手段实施方式是空间光调制器。空间光调制器具备：调制部，其具有多个像素，并且根据周期性地时间变化的驱动信号的振幅对每个像素调制入射光的相位或强度；以及驱动电路，其将驱动信号提供给调制部，驱动电路以使提供给多个像素中的第一像素组的驱动信号的相位与提供给多个像素中的第二像素组的驱动信号的相位互相反转的方式控制。实施方式是空间光调制器的驱动方法。空间光调制器的驱动方法是驱动空间光调制器的方法，该空间光调制器具备具有多个像素，并且根据周期性地时间变化的驱动信号的振幅对每个像素调制入射光的相位或强度的调制部，使提供给多个像素中的第一像素组的驱动信号的相位与提供给多个像素中的第二像素组的驱动信号的相位互相反转。在这些空间光调制器以及驱动方法中，由于提供给多个像素中的第一像素组的驱动信号的相位与提供给多个像素中的第二像素组的驱动信号的相位互相反转，因此，当从调制部输出的调制后的光聚光时，来自第一像素组的光的波动与来自第二像素组的光的波动互相抵消。由此，可以降低产生于调制后的光的波动。此外，由于各个像素的相位根据驱动信号的振幅来确定，因此，无论驱动信号的相位的反转，均可以获得期望的相位图案。实施方式是光调制装置。光调制装置具备：上述结构的空间光调制器；以及光检测器，其检测调制后的光的强度，驱动电路基于从光检测器提供的光强度的周期性的变动，来确定第一像素组与第二像素组的边界线的位置。由此，根据入射光的照射区域的位置来自动地移动边界线，并且可以容易地使来自第一像素组的光的波动的大小与来自第二像素组的光的波动的大小接近。实施方式是光调制装置。光调制装置是具备上述结构的空间光调制器；光源，其将入射光提供给调制部；以及聚光光学系统，其将从调制部输出的调制后的光聚光。由此，可以提供一种能够降低产生于调制后的光的波动的光调制装置。专利技术的效果根据实施方式的空间光调制器、光调制装置、以及空间光调制器的驱动方法，能够降低产生于调制后的光的波动。附图说明图1是概略性地示出一个实施方式所涉及的光调制装置1A的结构的图。图2是概略性地示出作为SLM4A的一个例子的LCOS型的SLM的截面图，并且示出沿着入射于调制部40A的光L1的中心轴线AX2的截面。图3的(a)是概念性地示出驱动信号V1(t)的时间波形的一个例子的图表，以及图3的(b)是概念性地示出驱动信号V2(t)的时间波形的一个例子的图表。图4是调制部40A的正面图，并且示出像素组401、402的轮廓。图5的(a)是示出驱动信号V1(t)、V2(t)的相位一致的情况下的聚光点O2处的相位调制量的变化的一个例子的图、以及图5的(b)是示出将驱动信号V1(t)、V2(t)的相位互相反转的情况下的聚光点O2处的相位调制量的变化的一个例子的图。图6的(a)、(b)是示出驱动信号V1(t)、V2(t)的相位一致的情况下的聚光点O2处的相位调制量的变化的一个例子的图。图7的(a)、(b)是示出是示出将驱动信号V1(t)、V2(t)的相位互相反转的情况下的聚光点O2处的相位调制量的变化的一个例子的图。图8是示出为了确认照射区域Q内的像素组401、402的面积比对波动的抑制为何种程度影响，使照射区域Q的中心P与边界线B1的距离变化并测量了波动的大小的结果的图表。图9是示出通过SLM4A以及聚光光学系统6形成的四点的束斑LU、LD、RU、以及RD的图。图10的(a)是示出驱动信号V1(t)、V2(t)的相位一致的情况下的束斑LU、LD、RU、以及RD各自的光强度I_Lu、I_Ld、I_Ru、以及I_Rd的图表、以及图10的(b)是放大示出(a)的部分A1的图表。图11的(a)是示出将驱动信号V1(t)、V2(t)的相位互相反转的情况下的光强度I_Lu、I_Ld、I_Ru、以及I_Rd的图表、以及图11的(b)是放大示出(a)的部分A2的图表。图12是示出用于形成图9所示的四点的束斑LU、LD、RU、以及RD的相位图案的图，并且由颜色的浓淡来表示相位值。图13是示出像素组401、402中的各个相位图案互相不同的情况的图。图14的(a)、(b)是示出通过使图13所示的相位图案旋转，使像素组401、402的各个所包含的相位图案变化的样子的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间光调制器，其中，/n具备：/n调制部，其具有多个像素，并且根据周期性地时间变化的驱动信号的振幅对每个像素调制入射光的相位或强度；以及/n驱动电路，其将所述驱动信号提供给所述调制部，/n所述驱动电路以使提供给所述多个像素中的第一像素组的所述驱动信号的相位与提供给所述多个像素中的第二像素组的所述驱动信号的相位互相反转的方式控制。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180309 JP 2018-0433111.一种空间光调制器，其中，
具备：
调制部，其具有多个像素，并且根据周期性地时间变化的驱动信号的振幅对每个像素调制入射光的相位或强度；以及
驱动电路，其将所述驱动信号提供给所述调制部，
所述驱动电路以使提供给所述多个像素中的第一像素组的所述驱动信号的相位与提供给所述多个像素中的第二像素组的所述驱动信号的相位互相反转的方式控制。


2.根据权利要求1所述的空间光调制器，其中，
所述调制部包含液晶层。


3.根据权利要求1或2所述的空间光调制器，其中，
所述驱动电路以使所述入射光的照射区域上的所述第一像素组的面积与所述第二像素组的面积互相相等的方式控制。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的空间光调制器，其中，
所述驱动电路可变地控制所述第一像素组与所述第二像素组的边界线。


5.一种光调制装置，其中，
具备：
权利要求4所述的空间光调制器；以及
光检测器，其检测调制后的光的强度，
所述驱动电路基于从所述光检测器提供的光强度的周期性的变动，来确定所述第一像素组与所述第二像素组的边界线的位置。


6.一种光调制装置，其中，
具备：
权利要求1～4中任一项所述的空间光调制器；
光源，其将所述入射光提供给所述调制部；以及
聚光光学系统，其将从所述调制部输出的调制后的光聚光。


7.根据权利要求6所述的光调制装置，其中，
进一步具备将从所述光源输出的光向所述调制部引导的导光光学系统，
所述导光光学系统将所述调制部中的光的入射位置设为可变。


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【专利技术属性】
技术研发人员：酒井宽人，宅见宗则，田中博，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP