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Este tipo de estudio es especialmente relevante puesto que las aplicaciones mencionadas de los SLM requieren un control preciso de las propiedades de modulación en amplitud y fase, y los métodos anteriores para llevar a cabo este control estaban basados en el empleo del formalismo de Jones, que ignora los efectos de despolarización. Por ello, se ha desarrollado un método de caracterización y optimización de la respuesta en intensidad de una pantalla LCoS, basado en el formalismo matricial de M-S, que tiene en cuenta tanto luz totalmente polarizada como parcialmente polarizada o incluso completamente despolarizada.

La matriz de Mueller relaciona los estados de polarización (SOP, State of Polarization) a la entrada y la salida de un elemento óptico de polarización, como es una pantalla LCOS. Se ha diseñado un montaje experimental para generar SOPs en el haz de luz incidente en el modulador y para detectar sus correspondientes SOPs en el haz reflejado. Mediante iluminación y detección de seis componentes de polarización (lineal en X, en Y, a +/-45º y circular R y L), se ha desarrollado un sistema de ecuaciones que ha permitido obtener todos los coeficientes de la matriz experimental de Mueller que describe el modulador LCoS para cualquier valor del nivel de gris aplicado. Se ha observado que el grado de polarización (DoP) depende tanto del nivel de gris como del SOP incidente (ver Fig.1), alcanzando valores de despolarización superiores a un 10% (DoP<90%), justificando así la necesidad de utilizar el formalismo M-S.

Como resultado de la calibración, es posible optimizar la respuesta óptica que proporciona la pantalla LCoS. Para ello, se ha desarrollado un programa informático que, en base a un criterio de optimización, permite buscar los SOPs correspondientes al sistema generador y detector que minimicen o maximicen cierta figura de mérito. Siguiendo este método se han encontrado excelentes resultados en cuanto a obtener una respuesta en intensidad con máximo contraste (Fig. 2(a)), o bien una respuesta constante en intensidad, pero acompañada de una modulación de fase importante (Fig. 2(b)). La modulación de fase que se muestra en las figuras ha sido medida mediante un método interferométrico. En ambas figuras, la curva roja muestra la intensidad teórica predicha en función del nivel de gris, mientras que los puntos representan las medidas experimentales, observándose un excelente acuerdo entre ellos. Por su parte los puntos azules muestran la fase experimental en función del nivel de gris.