基于液晶空間光調制器的相移數字全息顯微測量系統精度分析

錢曉彤，田愛玲，劉丙才，王紅軍，牛瑞，朱學亮，魏翔

（1 西安工業大學 光電工程學院，西安 710021）

（2 陜西省薄膜技術與光學檢測重點實驗室，西安 710021）

（3 西安交通大學 蘇州研究院，江蘇 蘇州 215100）

0 引言

數字全息技術［1］具有全場、無接觸、快速測量三維物體等特點，已廣泛應用于三維顯示［2-3］、無損檢測［4-5］、生物測試［6-7］等多個領域。數字全息技術可分為離軸和同軸兩種記錄方式，前者能夠有效消除共軛像與零級像的干擾，但受限于記錄器件分辨率與靶面尺寸的大?。缓笳哂涗洉r物參光夾角為零，記錄器件的空間帶寬積利用率高，但不能分離共軛像與零級像。若在同軸數字全息中引入相移技術［8-10］使重建像與干擾像分離，可重建出分辨率更高、噪聲更低的再現像，提高數字全息的三維測量精度。因此，針對相移數字全息測量系統的研究具有重要的工程應用價值。

由于傳統機械移動的相移方法在測量過程中會不可避免地引入隨機誤差及系統誤差，因此為提高相移數字全息的三維重建精度，有學者提出利用液晶空間光調制器（Liquid Crystal Spatial Light Modulator，LCSLM）的相位調制特性實現無機械移動相移數字全息［11］。然而LCSLM 的相位調制精度受多種因素影響，在高精度測量領域有必要在應用前對其進行相位標定。中國科學院光電技術研究所白福忠等［12］為提高LCSLM 波前調制精度，通過泰曼格林干涉儀測量LCSLM 的相移特性，改進馬赫澤德裝置，對LCSLM 內部反射硅基板引入的相位誤差進行標定，將波前像差的PV 值從0.39λ降低到0.23λ，RMS 值從0.08λ降低到0.03λ?！?br>