基于LCOS光學(xué)變焦系統(tǒng)研究.pdf

1、光學(xué)變焦系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在目標(biāo)探測、視頻監(jiān)控、電子設(shè)備、跟蹤等領(lǐng)域。為了改變變焦系統(tǒng)的放大率，光學(xué)變焦系統(tǒng)采用機(jī)械式變焦方法，通過精密地機(jī)械調(diào)節(jié)多組透鏡組件之間的相對位置來實(shí)現(xiàn)變焦功能。但是為了保持像面位置不變，機(jī)械式變焦系統(tǒng)要求透鏡組件的相對移動位置精確，這對變焦系統(tǒng)的機(jī)械構(gòu)造和精密程度的要求都要很高，導(dǎo)致了系統(tǒng)的體積大，成本高，響應(yīng)速度慢等諸方面的缺點(diǎn)。隨著光學(xué)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，將非機(jī)械調(diào)制的主動光學(xué)元件（如空間光調(diào)制器）應(yīng)用到光

2、學(xué)變焦系統(tǒng)中，以便構(gòu)建一種體積小、成本低、響應(yīng)速度快的光學(xué)變焦系統(tǒng)，成為當(dāng)前相關(guān)研究和應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。
　　 液晶空間光調(diào)制器作為一種新型的主動光學(xué)元件，是目前唯一能實(shí)時(shí)對入射光波同時(shí)進(jìn)行振幅、頻率、相位和偏振態(tài)調(diào)制的器件。隨著液晶技術(shù)的快速發(fā)展，電尋址的液晶裝置LCD被廣泛用作振幅調(diào)制的顯示裝置，進(jìn)一步，對液晶空間光器件用于相位調(diào)制及相關(guān)的應(yīng)用也開始引起了關(guān)注。LCOS（硅基液晶）將平板顯示技術(shù)與硅芯片技術(shù)嫁接起來，由此

3、同時(shí)從兩種技術(shù)中獲得益處;特別是在實(shí)現(xiàn)高分辨率和相位調(diào)制上有潛在的優(yōu)勢。LCOS通過將計(jì)算與光學(xué)器件相結(jié)合，對輸入光進(jìn)行相位調(diào)制，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字透鏡的功能。構(gòu)建基于LCOS的光學(xué)變焦系統(tǒng)，替代機(jī)械光學(xué)變焦的功能，具有可編程性、高分辨率、輕便、體積小、制作成本低等方面的優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文主要研究工作及成果總結(jié)如下:
　　 1.根據(jù)透鏡的相位變換原理，把LCOS的相位調(diào)制特性和計(jì)算LCOS的思想結(jié)合起來，提出一種基于LCOS實(shí)