開門見山，大家在使用空間光調制器的時候，都會被衍射圖像中心的零級光所困擾，那么零級光是如何產(chǎn)生的，又該如何降低零級光的影響呢？本期文章將重點講解這兩個問題，建議閱讀時間5分鐘。

零級光產(chǎn)生的原因？

空間光調制器就像是日常用的屏幕一樣，是由一個個結構如圖的像素組成的，通過調節(jié)上下電極的電壓差可以調節(jié)每個像素中液晶分子的偏轉方向，從而調節(jié)液晶區(qū)域的折射率，進而調節(jié)光入射進這個像素在反射出來的光程差，因而通過給不同像素加載不同的偏轉電壓，就可以在入射光斑的不同位置引入不同的相位。

但是實際情況下，SLM的像素之間存在有像素間隔，而入射到間隔部分的光是不被調制的，此外在玻璃的上表面也有一少部分光直接發(fā)生了反射而沒有被調制。

這些不被調制的光在經(jīng)過傅里葉透鏡后，就會匯聚在透鏡的后焦點上，從而形成零級光。濱松憑借非常先進的制造工藝，將像素間隔縮小到了0.2 μm之小，像素填充率大于96%，相比于競品，零級光的比例已經(jīng)顯著降低。

如何消除零級光的影響？

降低零級光的影響可以從硬件與軟件兩方面著手來操作，并且對于每一種方法操作的難易程度，小編也提前為大家總結了一下。

硬件方面

在硬件方面，因為濱松的相位型調制器只對水平偏振沿著SLM感光面的長邊方向的光進行相位調制，而對垂直偏振的光沒有調制，因而首先要確保入射的激光是水平偏振的，并且保證偏振的純凈度很高，這可以通過使用半波片+PBS來實現(xiàn)。許多客戶在剛使用SLM的時候發(fā)現(xiàn)零級光很強，一般都是由于入射光的偏振不對導致的。此外，針對激光器為綠光的情況，由于人眼對于綠光極其的敏感，所以即使很弱的零級光人眼也會覺得很亮。所以此時建議使用相機來判斷零級光究竟是強還是弱。

軟件方面

在軟件上，減弱空間光調制器零級光的方法主要有三種。

第一種是疊加菲涅爾透鏡相位，在疊加了相位之后，衍射的圖像會沿著光軸前后移動，而由于零級光是不被SLM調制的光，所以0級光最強的位置始終是在透鏡的后焦點上。從而通過疊加菲涅爾透鏡相位，將衍射圖像與零級光的z方向上分離。本方法最簡單，但是并沒有徹底消除零級光。

第二種方法是疊加閃耀光柵相位，在疊加了閃耀光柵相位之后，衍射圖像在xy方向上發(fā)生了移動，對于使用了4F系統(tǒng)的空間光調制器系統(tǒng)，可以在4f系統(tǒng)的中央焦點位置放置一個光擋，就可以徹底的擋住零級光。本方法可以徹底擋住零級光，但是系統(tǒng)較為復雜。

第三種方法是在設計相位圖的時候主動在零級光位置生成一個衍射光點，使其與零級光干涉相消。本方法光路簡單，但是為了消除零級光，尋找合適的強度和相位需要一定的時間。

審核編輯黃宇