【CN110058507A】一种光强可调的高质量全息显示系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910246157.5

(22)申请日 2019.03.29

(71)申请人 北京航空航天大学

地址 100191 北京市海淀区学院路37号

(72)发明人 王琼华　王迪　刘超　

(51)Int.Cl.

G03H 1/22(2006.01)

(54)发明名称一种光强可调的高质量全息显示系统(57)摘要本发明提出一种光强可调的高质量全息显示系统。该系统包括SLM、准直光源、PBS、透镜、液体光阑和接收屏。其中，PBS位于SLM和准直光源之间，液体光阑位于透镜和接收屏之间，且液体光阑位于透镜的焦平面上。当准直光束通过PBS 并照射SLM时，加载在SLM上的全息图被调制。衍射光通过PBS、透镜和液体光阑后，可以在接收屏上再现出物体的图像。液体光阑由两部分组成：孔径控制部分和光强控制部分。作为系统的核心元件之一，该液体光阑不仅用于调节再现像的强度，还用于调整再现像的视场。因此，该系统可以实现无高级衍射像和高级衍射光的高质量全息

显示。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 110058507 A 2019.07.26

C N 110058507

A

1.一种光强可调的高质量全息显示系统，其特征在于，该系统包括：SLM、准直光源、PBS、透镜、液体光阑和接收屏；其中，PBS位于SLM和准直光源之间，液体光阑位于透镜和接收屏之间，且液体光阑位于透镜的焦平面上，当准直光束通过PBS并照射SLM时，加载在SLM 上的全息图被调制；衍射光通过PBS、透镜和液体光阑后，可以在接收屏上再现出物体的图像；作为系统的核心元件之一，液体光阑不仅用于调节再现像的强度，还用于调整再现像的视场，该系统可以实现无高级衍射像和高级衍射光的再现像。

2.根据权利要求1所述的一种光强可调的高质量全息显示系统，其特征在于，所述系统在全息再现中，

SLM后的衍射场分布为：

其中U f (x ,y)是重建的衍射分布，k＝2π/λ，f是透镜的焦距，λ是波长，U(x ,y)是全息图的分布；当全息图被加载到SLM上时，重建的图像由PBS反射到接收屏上，为了消除不良光，在SLM上加载半径为l的球面波，当衍射光经过透镜后，通过液体光阑消除由SLM的像素结构引起的衍射光和高级再现像，

接收屏上再现像的大小为：

其中H是重建图像的大小，d 1是SLM和透镜之间的距离，p是SLM的像素间距，d 2是透镜和接收屏之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种光强可调的高质量全息显示系统，其特征在于，液体光阑由孔径控制部分和光强控制部分组成；在孔径控制部分中，液体1和液体2分别是不导电液体和导电液体，电极和介电层依次涂覆在底部基板上，底部基板上固定了一个黑色遮光膜；当在液体2和电极上施加电压时，由于电润湿效应，液体2向底部基板的中心移动，从而改变孔径的尺寸；在光强控制部分，两个偏振片分别粘附在顶部基板和底部基板上，液晶单元是90°的扭曲向列单元，偏振片1与偏振片2正交，当液晶单元上不加电压时，入射光可以通过光阑，此时入射光通过液晶单元发生90度的偏振旋转；当液晶单元上加电压时，液晶指向矢垂直于电压关闭时指向矢的状态，在这种状态下，光孔呈闭合状态，液体光阑可以实现在系统中同时控制孔径尺寸和光强度的功能，液体1和液体2的密度相同。

权　利　要　求　书1/1页2CN 110058507 A