透射式可变形相位板:超紧凑全透射波前调制器,革新自适应光学系统设计

                                                                           

文章出处:上海兮锘光学有限公司 创作:飞秒超快激光器,自适应光学,超快激光传输系统 发布时间:2026-05-12

  可变形相位板(Deformable Phase Plate,DPP)是一种新型的全透射、超小型化波前调制器。它巧妙地将可变形镜和透射式液晶空间光调制器的优势结合在一起,形成一种超紧凑、高效、透明的透射式波前调制解决方案。它既可以进行动态、实时的像差校正,又能像普通透镜一样直接放置在光束路径中,为显微镜、激光加工、眼科成像等应用带来了全新的自适应光学集成可能。

  一、技术背景:传统波前调制器的局限

  目前主流的波前调制器件主要有两类:液晶空间光调制器(LC-SLM)和可变形镜(DM)。

  液晶空间光调制器:使用密集填充的液晶元件局部改变光程长度,具有高空间分辨率,但存在偏振依赖、衍射损失和光效率低等缺点。

  可变形镜:提供高速、大振幅、波长与偏振无关的波前调制,但其反射特性需要光束折叠光学器件,导致系统体积大、复杂性高、成本增加。

  可变形相位板(DPP)从设计根源上突破了这两类器件的局限。

  二、产品特点与优势

  透射式设计:采用全透射结构,无需光束折叠光学器件,可直接插入任何光束路径中,与普通透镜一样方便,极大简化了自适应光学系统的光路布局。

  超紧凑尺寸:基于MEMS微细加工、高精度组装和光流体封装技术,实现了极小的设备尺寸,允许全新的自适应光学系统设计,特别适合空间受限的应用场景。

  高分辨率波前调制:在10mm通光孔径内集成了63通道静电致动器阵列,可实现七阶径向Zernike像差的校正,在可见光范围内支持多个波长的调制振幅,满足对复杂像差的高精度补偿需求。

  系统集成方便:产品兼容30mm光管系统,并配备驱动电子模块和开环控制软件,方便用户快速集成与使用。

  可扩展性强:采用微纳加工与精密封装工艺,技术路线成熟且可扩展,能够适应不同孔径和驱动单元数量的定制需求。

透射式可变形相位板

透射式可变形相位板

  三、典型应用领域

  透射式可变形相位板可广泛应用于:

  显微成像:校正生物样品和光学系统引入的像差,提升深层组织分辨率。

  激光材料加工:实时整形光束波前,优化加工质量与效率。

  眼科自适应光学:在人眼像差测量与补偿中实现高分辨率视网膜成像。

  其他前沿领域:自由空间光通信、光束整形等。

  可变形相位板以其全透射、超紧凑、高分辨率、可扩展的独特优势,为光学系统设计者提供了一种全新的波前调制工具,将推动自适应光学技术向更小型化、更易集成的方向发展。

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