振幅型空间光调制器的设计与实现.pdf

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1、第34卷第3期2012年6月光学仪器0PTlCALINSTRUMENTSV。L34，No．3June，2012文章编号：1005—5630(2012)03—0079-04振幅型空间光调制器的设计与实现*刘振国1，张涛2，王健1’2(1．杭州电子科技大学电子信息学院。浙江杭州310018；2．聚光科技(杭州)股份有限公司，浙江杭州310052)摘要：阐述液晶空间光调制器的设计原理、工作流程和设计方法。对视频信号做简要分析，对视频信号处理过程进行详细阐述，给出了硬件的设计方法和软件的处理流程，对使用的芯片的功能进行详细解

2、释，对系统功能进行验证。液晶空间光调制器是一种对光相位进行调制的光学器件，该设计成果对空间光调制器的研究和制作具有较大的指导意义。关键词：相位调制；Gamma校正；锁相环中图分类号：TH741．4文献标识码：Adoi：10．3969／j．issrL1005-5630．2012．03．016DesignandconstructionoftheliquidcrystalspatiallightmodulatorbasedontheamplitudeLIUZhengu01，ZHANGTa02，WANGJianl，2(1-C

3、ollegeofElectronicsandInformation，HangzhouDiartziUniversity。Hangzhou310018。China；2．FocusedPhotonics，Inc，Hangzhou310052，China)Abstract：Thedesignprincipleandmethodandtheworkingprocedureofaliquidcrystalspatiallightmodulatorareillustrated．Videosignalprocessingproce

4、dureisanalysed，thedesignmethodofhardwareandtheflowofsoftwarearegiven，thefunctionofchipsusediSexplainedindetail．andthefunctionofthesystemistested．Thespatiallightmodulatorisaspatialinstrumentusedtomodulatethephraseoflight．Theresult0fthisresearchissignificanttothe

5、studyandthedesignofthecrystalspatiallightmodulator．Keywords：phasemodulate；Gammacorrect；PLL引言空间光调制器是实时光学信息处理、自适应光学和光计算等现代光学领域的关键器件，凭借它实时性和灵活性，广泛应用于模式识别、图像处理、数字全息、空间滤波和二元光学等领域[1]。液晶空间光调制器是一种对光相位进行调制的光学器件，以液晶的电控向列扭曲效应和电控双折射效应为主要工作原理口]，采用电寻址方式，响应速度快，驱动电压低，功耗小，抗干扰能力

6、强，体积小，因而受到普遍重视。研究其工作原理和设计方法对理解光学信息处理具有重要意义。空间光调制器系统的工作过程是接收来自计算机的显卡输出，对信号进行处理，将视频信号显示在0．9英寸薄膜晶体管液晶屏(thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，TFr-L(如)上。整机系统有硬件部分和软件部分组成，使用AhiumDesigner6．9设计原理图和印制电路板(printedcircuitboard，PCB)，使用KeilC51进行汇编程序设计。最后进行软硬件调试，并将系统安装到实验光路中

7、，对系统的功能进行。收稿日期：201l一11-03作者简介：刘振国(1986一)．男。山东潍坊人，硕士研究生。主要从事光电检测技术方面的设计和研究。·80·光学仪器第34卷验证。对硬件电路的设计方法、软件的工作流程和空间光调制器的试验结果进行介绍。1硬件电路设计1．1视频信号分析空间光调制器的输入信号，来自于计算机的显卡。计算机显卡(videographicsarray，VGA)接口输出的信号，包含R、G、B、行同步信号Hsync和场同步信号Vsync。取显卡接口输出信号的R信号送入CXA2111R，对信号进行箝位、

8、Gamma校正[3]、放大和驱动后输出，送人CXA3512R芯片，进行翻转、放大和采样，最后将采样后的信号送人TFT．-LCD液晶屏用于显示【4]。行同步信号Hsync送人锁相环芯片CXA3106AQ，进行倍频。PC机显卡输出为XGA模式时，Hsync的频率为48．36kHz，经倍频产生32．5MHz时钟，然后送入CXA3512后在其内部进行2