Optimization of a spatial light modulator for beam steering and tracking applications

Ljusmodulatorer (SLM:er) baserade på vätskekristallteknik är komponenter där brytningsindex och fasen hos reflekterat ljus kan varieras i varje pixel över en yta med ett elektriskt fält. Genom att använda ett sågtandsformat mönster som beskriver förändringar hos brytningsindex vilket motsvarar ett linjärt fasskift kan riktningen hos en reflekterad laserstråle ändras. Riktningen kan bestämmas noggrant men diffraktionseffekter medför att ljus kommer att spridas i oönskade riktningar. Den här studien beskriver hur optiska egenskaper hos SLM:er kan karakteriseras för strålstyrningstillämpningar och utvecklande av en modell för att beskriva prestanda. Fyra metoder som kompenserar för oönskade diffraktionseffekter presenteras, samt två metoder som kan användas för att förbättra tidsresponsen. Med hjälp av de utvecklade metoderna kan laserstrålar styras inom vinkelområdet +- 2° och tidsresponsen reduceras till hälften. Målföljningsalgoritmer har utvecklats och utvärderats i en laboratorieuppställning.