像差补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了像差补偿装置，沿激光器出射光束方向依次设置有1/2波片、光阑、第一成像件、偏振片和第一非偏振立体分束器；第一非偏振立体分束器的透射光方向上设置有相位型空间光调制器；第一非偏振立体分束器的反射光方向上依次设置有第二成像件和第二非偏振立体分束器，第二非偏振立体分束器的透射光方向上依次设置有记录透镜和带材料反射镜，第二非偏振立体分束器的反射光方向上依次设置有傅里叶透镜和强度探测器；能够适用于在相位编码阶段，基于光学相位共轭原理将共轭像差相位叠加到编码数据中，从而实现对系统的像差补偿；其减少了光学元件使用数量，简化光学系统，降低成本，提高相位补偿精度和可靠性，稳定性好。稳定性好。稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
像差补偿装置


[0001]本技术涉及成像
，涉及像差补偿装置，尤其涉及适用于全息存储系统中的像差补偿装置。

技术介绍

[0002]对于例如全息光存储的新一代存储技术，从最开始的理论和实验室研究，已经开始逐步向市场化过渡。例如全息光存储技术的三维存储技术，其相位型存储方式拥有超高存储密度和超快的数据转换速率，逐渐成为下一代主流存储技术。与传统的振幅型全息存储技术相比，相位型全息存储技术在编码率和信噪比等方面都有很大的提升，能够显著提高数据存储密度和数据转换速率。
[0003]由于相位信息无法通过探测器直接获取，因此需要利用干涉法和非干涉法通过计算迭代的方式检出相位信息。其中，干涉法对系统要求稳定性高，操作繁琐，不利于实际应用。传统的非干涉法系统需获得重建光的傅里叶面强度，通过迭代的方法即可以进行相位重建。
[0004]现有技术中，无论是干涉法还是非干涉法，其全息光存储系统进行信息记录时所用到的透镜结构均存在结构复杂、体积大、重量重等缺陷，影响伺服的速度和精度，从而降低数据存取速率。而如果简化透镜结构，又会带来较大的像差噪声，这些像差噪声会使得光场波前发生畸变，进而使得傅里叶面强度分布发生变化，对后续的相位恢复带来影响，因此需要在实验中对像差噪声进行补偿。
[0005]现有的像差补偿一般采用增加成像镜头组的数量来补偿像差，其本质是对相位的优化控制，但是该结构存在如下不足：一方面增加透镜组的同时会导致光学成像系统的体积及重量增大，不利于信息快速记录读取和实现系统小型化。

技术实现思路
/>[0006]本技术提出像差补偿装置，降低了光学系统的复杂程度，大大减少了光学元件的使用数量，能够针对性地对系统像差进行补偿，适用于在相位编码阶段，基于光学相位共轭原理将共轭像差相位叠加到编码数据中，从而实现对系统的像差补偿；为例如全息存储领域的像差补偿提供了良好技术支持，在例如全息数据存储研究领域具有良好应用前景。
[0007]本技术提供的像差补偿装置，该补偿装置可以作为系统像差补偿用光学系统，可以结合计算机等数据处理系统使用，更加利于实现系统的像差的高效补偿。
[0008]所述像差补偿装置包括激光器，沿所述激光器出射光束方向依次设置有1/2波片、光阑、第一成像件、偏振片和第一非偏振立体分束器；所述第一非偏振立体分束器的透射光方向上设置有相位型空间光调制器；所述第一非偏振立体分束器的反射光方向上依次设置有第二成像件和第二非偏振立体分束器，所述第二非偏振立体分束器的透射光方向上依次设置有记录透镜和带材料反射镜，所述第二非偏振立体分束器的反射光方向上依次设置有
傅里叶透镜和强度探测器。
[0009]上述像差补偿装置在使用时，可以是激光器发射出激光光束，经1/2波片和光阑后，形成光阑形状的光束。然后该光束经第一成像件、偏振片和第一非偏振立体分束器透射后，成像在相位型空间光调制器上，而第一非偏振立体分束器反射的反射光方向与原光路方向垂直。
[0010]其中，相位型空间光调制器上载有共轭波前像差相位的相位图像，光束入射到相位型空间光调制器上经过反射后带有预补偿相位的相位信息。该带有预补偿相位相位信息的光束继续通过第二成像件，然后经第二非偏振立体分束器透射后，成像在记录透镜前焦面上，再继续经过记录透镜聚焦入射到带材料反射镜上，用以记录数据信息。从带材料反射镜反射的带有补偿后相位相位信息的光束，经过傅里叶透镜进行傅里叶变换之后，成像到傅里叶透镜的后焦面上。强度探测器位于远离傅里叶透镜后焦面的平面上，最后，相位信息通过傅里叶变换成强度信息被强度探测器接收。
[0011]在一个实施例中，所述激光器与所述1/2波片之间沿所述激光器出射光束方向设置有平行光调整件，使得激光器发射出激光光束，经平行光调整件成为光束质量良好的平行光束后，再经过1/2波片和光阑。
[0012]在一个实施例中，所述平行光调整件包括依次设置的针孔滤波器和准直透镜。
[0013]在一个实施例中，所述第一成像件包括依次设置的第一中继透镜和第二中继透镜，所述第一中继透镜和所述第二中继透镜构成4f系统。
[0014]在一个实施例中，所述第二成像件包括依次设置的第三中继透镜和第四中继透镜，所述第三中继透镜和所述第四中继透镜构成4f系统。
[0015]4f系统指两个中继透镜的焦距分别为f，整个系统中，物面焦距为f，两个中继透镜之间距离为2f，像面焦距为f。
[0016]本技术第一方面的像差补偿方法在实现时，可以应用到本技术第二方面的像差补偿装置。
[0017]本技术的像差补偿方法和装置，至少能够达到以下有益效果：
[0018]本技术的像差补偿装置，能够适用于在相位编码阶段，基于光学相位共轭原理将共轭像差相位叠加到编码数据中，从而实现对系统的像差补偿；其减少了光学元件使用数量，简化光学系统，降低成本，提高相位补偿精度和可靠性，稳定性好。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1为像差补偿前傅里叶面强度I0示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例6的像差补偿装置的结构示意图；
[0022]图3为像差补偿后傅里叶面强度I1示意图；
[0023]图4为本专利技术像差补偿方法中初始输入相位的相位编码图像；
[0024]图5为本专利技术像差补偿方法中对像差补偿前傅里叶面强度I0进行相位重建示意图；
[0025]图6为本专利技术像差补偿方法中对球面像差进行补偿示意图；
[0026]图7为本专利技术像差补偿方法中像差补偿前后相位重建误码率示意图；
[0027]图8为本专利技术像差补偿方法中像差补偿前后相位重建结果示意图。
[0028]图中，a为初始输入相位，b为共轭波前像差相位，c为预补偿相位，d为波前像差相位，e为补偿后相位，e1为选取迭代补偿后相位，f为畸变相位，f1为选取迭代畸变相位，I0为像差补偿前傅里叶面强度，I1为像差补偿后傅里叶面强度，P0为像差补偿前重建相位，P1为像差补偿后重建相位；
[0029]1为激光器，2为针孔滤波器，3为准直透镜，4为1/2波片，5为光阑，6为第一中继透镜，7为第二中继透镜，8为偏振片，9为第一非偏振立体分束器，10为相位型空间光调制器，11为第三中继透镜，12为第四中继透镜，13为第二非偏振立体分束器，14为记录透镜，15为带材料反射镜，16为傅里叶透镜，17为强度探测器。
具体实施方式
[0030]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.像差补偿装置，包括激光器，其特征在于，沿所述激光器出射光束方向依次设置有1/2波片、光阑、第一成像件、偏振片和第一非偏振立体分束器；所述第一非偏振立体分束器的透射光方向上设置有相位型空间光调制器；所述第一非偏振立体分束器的反射光方向上依次设置有第二成像件和第二非偏振立体分束器，所述第二非偏振立体分束器的透射光方向上依次设置有记录透镜和带材料反射镜，所述第二非偏振立体分束器的反射光方向上依次设置有傅里叶透镜和强度探测器。2.根据权利要求1所述的像差补偿装置，其特征在于，所述激光器...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宇红，谭小地，林枭，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：新型
国别省市：