UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

Aquest tipus d’estudi és especialment rellevant donat que les aplicacions citades dels SLM requereixen un control precís de les propietats de modulació en amplitud i fase, i els mètodes anteriors per dur a terme aquest control estaven basats en l’ús del formalisme de Jones, que ignora els efectes de despolarització. Per això, s'ha desenvolupat un mètode de caracterització i optimització de la resposta en intensitat d’una pantalla LCoS, basat en el formalisme matricial de M-S, que té en compte tant llum totalment polaritzada, com parcialment polaritzada o, fins i tot, completament despolaritzada.

La matriu de Mueller relaciona els estats de polarització (SOP, State of Polarization) a l’entrada i la sortida d’un element òptic de polarització, como és una pantalla LCOS.S'ha dissenyat un muntatge experimental per generar SOPs en el feix de llum incident al modulador i per detectar els seus corresponents SOPs al feix reflectit. Mitjançant la il·luminació i detecció de sis components de polarització (lineal en X, en Y, a +/-45º i circular R y L), s’ha desenvolupat un sistema d’equacions que ha permès obtenir tots els coeficients de la matriu experimental de Mueller que descriu el modulador LCoS per qualsevol valor del nivell de gris aplicat. S’ha observat que el grau de polarització (DoP) depèn tant del nivell de gris, com del SOP incident (veure Fig.1), arribant a valors de despolarització superiors a un 10% (DoP<90%), justificant, així, la necessitat d’utilitzar el formalisme M-S.

Como a resultat del calibratge, és possible optimitzar la resposta òptica que proporciona la pantalla LCoS. Per tal fi, s’ha desenvolupat un programa informàtic que, en base a un criteri d’optimització, permet buscar els SOPs corresponents al sistema generador i detector que minimitzen o maximitzen certa figura de mèrit. Seguint aquest mètode s’han trobat excel·lents resultats a l’hora d’obtenir una resposta en intensitat amb màxim contrast (Fig. 2(a)), o bé una resposta constant en intensitat, però acompanyada d’una modulació de fase important (Fig. 2(b)). La modulació de fase que es mostra en les figures ha estat mesurada mitjançant un mètode interferomètric. En ambdues figures, la corba vermella mostra la intensitat teòrica predita en funció del nivell de gris, mentre que els punts representen les mesures experimentals, veient-se un excel·lent acord entre ells. Per la seva part, els punts blaus mostren la fase experimental en funció del nivell de gris.