第10 孙雷,等:读出光光源对液晶光阀实验的影响 振分光棱镜后p光和s光的光强是稳定的,所以以看出,由于绿色半导体激光的波长所对应的偏 仍然能得到稳定的工作曲线和较清晰的图像输振分光棱镜消光比T/Ts更低,所以图像的清晰 出.图7是0°偏角、驱动频率为0.4kHz时所测度进一步降低 得的工作曲线,将半导体激光的工作曲线与He 零写入 Ne激光比较,可以发现曲线的峰值前移了,这说 明液晶光阀对不同波长的光的作用是不同的.为 了得到较好的实验结果,实验时应使半导体激光 最强的线偏振分量沿p光方向,图8和9分别是 它的正像和反转像,显然图像的清晰度要差于带 布氏窗的HeNe激光器.这是由于在HeNe激 024681012141618 光工作曲线中,零写入与全写入曲线的最大对比 度约250,但在半导体激光工作曲线中,最大对比 图10使用绿色半导体激光器时的工作曲线 度只有100左右,因此图像的清晰度降低了.由 图3可知我们使用的偏振分光棱镜对650nm的 半导体激光相较于6328nm的HeNe激光,消 光比/T下降,即起偏时只能降低透射s光的 光强,而不能消除s光,得不到好的线偏振光;检 偏时,s光只能部分被反射到观察屏上,液晶光阀 导致的光的偏振态改变不能完全转化为光强的变 化.这样将导致此波段光的图像的清晰度降低 图11正像 图12反转像 总之,半导体激光器体积小、重量轻,易进行 光路的调节,且价格较低,所以可以用半导体激光 当0.6 器来替代HeNe激光器,只要使用工作带宽与激 光波长一致的偏振分光棱镜即可 4.3卤钨灯 8101214161820 卤钨灯前加一凸透镜,使卤钨灯的灯丝位于 透镜的焦点上,可以得到较好的平行光束,但主要 图7使用红色半导体激光器的工作曲线 问题是卤钨灯所发光的波长范围大于偏振分光棱 镜的工作带宽.因此用卤钨灯作为光源进行实验 将使图像质量更加降低,但仍能得到有意义的结 果.白光的工作曲线相当于各种波长的光的工作 曲线相叠加,但是由于各波长光的工作曲线峰值 所对应的驱动电压值不同,所以当写入光为零写 入或全写入时,不同的驱动电压将对应不同颜色 的图像.用卤钨灯作光源,可以观察液晶光阀对 图8正像 图9反转像 不同波长光的作用,并实现图像的色彩变换,但由 于卤钨灯发散角大,光的波长范围大,所成图像的 再换用波长为532nm的绿色半导体激光质量较差 器,图10是0°偏角、驱动频率为0.4kHz的工作 曲线.由其工作曲线可知,不可能得到清晰的正 5结束语 像,但可以得到较清晰的反转像,图11和12是实 在选择液晶光阀的读出光光源时,首先应了 验所得到的图像,验证了这一点.另外由图3可解偏振分光棱镜的工作特性,使读出光光源与其 2 01995-2006 Tsinghna Tongfang Optical Disc Co, Ltd. All rights reserved.振分光棱镜后 p 光和 s 光的光强是稳定的 ,所以 仍然能得到稳定的工作曲线和较清晰的图像输 出. 图 7 是 0°偏角、驱动频率为 0. 4 k Hz 时所测 得的工作曲线 ,将半导体激光的工作曲线与 He2 Ne 激光比较 ,可以发现曲线的峰值前移了 ,这说 明液晶光阀对不同波长的光的作用是不同的. 为 了得到较好的实验结果 ,实验时应使半导体激光 最强的线偏振分量沿 p 光方向 ,图 8 和 9 分别是 它的正像和反转像 ,显然图像的清晰度要差于带 布氏窗的 He2Ne 激光器. 这是由于在 He2Ne 激 光工作曲线中 ,零写入与全写入曲线的最大对比 度约 250 ,但在半导体激光工作曲线中 ,最大对比 度只有 100 左右 ,因此图像的清晰度降低了. 由 图 3 可知我们使用的偏振分光棱镜对 650 nm 的 半导体激光相较于 632. 8 nm 的 He2Ne 激光 ,消 光比 Tp / Ts 下降 ,即起偏时只能降低透射 s 光的 光强 ,而不能消除 s 光 ,得不到好的线偏振光 ;检 偏时 ,s 光只能部分被反射到观察屏上 ,液晶光阀 导致的光的偏振态改变不能完全转化为光强的变 化. 这样将导致此波段光的图像的清晰度降低. 图 7 使用红色半导体激光器的工作曲线 图 8 正像 图 9 反转像 再换用波长为 532 nm 的绿色半导体激光 器 ,图 10 是 0°偏角、驱动频率为 0. 4 k Hz 的工作 曲线. 由其工作曲线可知 ,不可能得到清晰的正 像 ,但可以得到较清晰的反转像 ,图 11 和 12 是实 验所得到的图像 ,验证了这一点. 另外由图 3 可 以看出 ,由于绿色半导体激光的波长所对应的偏 振分光棱镜消光比 Tp / Ts 更低 ,所以图像的清晰 度进一步降低. 图 10 使用绿色半导体激光器时的工作曲线 图 11 正像 图 12 反转像 总之 ,半导体激光器体积小、重量轻 ,易进行 光路的调节 ,且价格较低 ,所以可以用半导体激光 器来替代 He2Ne 激光器 ,只要使用工作带宽与激 光波长一致的偏振分光棱镜即可. 4. 3 卤钨灯 卤钨灯前加一凸透镜 ,使卤钨灯的灯丝位于 透镜的焦点上 ,可以得到较好的平行光束 ,但主要 问题是卤钨灯所发光的波长范围大于偏振分光棱 镜的工作带宽. 因此用卤钨灯作为光源进行实验 将使图像质量更加降低 ,但仍能得到有意义的结 果. 白光的工作曲线相当于各种波长的光的工作 曲线相叠加 ,但是由于各波长光的工作曲线峰值 所对应的驱动电压值不同 ,所以当写入光为零写 入或全写入时 ,不同的驱动电压将对应不同颜色 的图像. 用卤钨灯作光源 ,可以观察液晶光阀对 不同波长光的作用 ,并实现图像的色彩变换 ,但由 于卤钨灯发散角大 ,光的波长范围大 ,所成图像的 质量较差. 5 结束语 在选择液晶光阀的读出光光源时 ,首先应了 解偏振分光棱镜的工作特性 ,使读出光光源与其 第 10 期 孙 雷 ,等 :读出光光源对液晶光阀实验的影响 74 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved