[发明专利]一种高精度高速光调制器件及设备

说明书

本申请涉及调制器件技术领域，具体而言，涉及一种高精度高速光调制器件及设备，一定程度上可以解决传统动态场景调制过程中无法精确调制的问题。所述调制器件包括：掩膜板，设置为圆环，圆环上设置有用于调制的图样；驱动件，与圆环的内圈固定连接且用于驱动掩膜板沿其中轴线转动；相机，用于采集经过掩膜板调制后的图像；编码器，集成在掩膜板中且用于实现掩膜图样与相机的绝对同步；基于编码器输出电信号，控制相机和驱动件同步运行，实现高精度调制。

技术领域

本申请涉及调制器件技术领域，具体而言，涉及一种高精度高速光调制器件及设备。

背景技术

光波是信息的载体，在光学领域，对于传输过程中光波的分析和认识，一直推动着相关原理与技术的进步。尤其是近年来，诸多先进成像技术蓬勃发展，往往少不了光调制技术。光调制技术就是按照要传递的信息来改变信息载体的一个或多个参量，它是将一个携带信息的信号叠加到载波光波上的一种调制技术。光调制能够使光波的某些特征参数如振幅、频率、相位、偏振状态和持续时间等按一定的规律发生变化，实现光调制的装置被称为光调制器件。

在光调制过程的实现中，光调制器件可在随时间变化的电驱动信号或其他信号的控制下，改变空间上光分布的振幅或强度、相位、偏振态以及波长，或者把非相干光转化成相干光。光调制器件能够成为实时光学信息处理、光计算和光学神经网络等系统中的构造单元或关键的器件。其中，常见的调制方式为通过静态掩膜板调制和通过动态的空间光调制器进行调制。

然而，无论是采用静态掩膜板进行光调制还是通过空间光调制器进行光调制，均容易出现调制精度差的问题。

发明内容

为了解决传统动态场景调制过程中调制精度较差的问题，本申请提供了一种高精度高速光调制器件及设备。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的第一方面提供一种高精度高速光调制器件，包括：掩膜板，设置为圆环，所述圆环上设置有用于调制的图样，所述掩膜板适用于静态调制场景；

驱动件，用于驱动所述掩膜板沿其中轴线转动，以使所述掩膜板适用于动态调制场景，所述驱动件与所述圆环的内圈固定连接；

相机，用于采集经过所述掩膜板调制后的图像；

编码器，用于实现所述掩膜板与所述相机的同步；所述编码器集成在所述掩膜板中，基于所述编码器输出电信号，控制所述相机和所述驱动件同步运行，实现高精度调制；

其中，所述电信号用于同时输入至所述驱动件和所述相机，以控制所述驱动件驱动所述掩膜板转动，并作为外触发信号控制所述相机拍照。

在一些实施例中，当所述掩膜板沿其周向方向包括多个扇形，且所述掩膜板上的图样以所述扇形为分布单位时，所述扇形的个数与所述驱动件要求的最高线数相等，以使所述编码器更加精确地控制所述驱动件驱动所述掩膜板转动。

在一些实施例中，所述掩膜板沿其径向方向包括多个同心环，其中一个所述同心环被设置为校验圈；

所述校验圈用于显示所述掩膜板转动后的正确图样，以与所述相机实际采集到的结果进行比对。

在一些实施例中，当所述掩膜板上的每一个所述扇形为空间光调制器中掩膜板的一行，所述掩膜板上的每一个所述同心环为空间光调制器中掩膜板的一列时，若所述掩膜板上的图样行数达到第一阈值，列数达到第二阈值，则所述掩膜板上的像素与空间光调制器的像素相比，高出1-2个数量级；

其中，所述图样对应于所述像素。

在一些实施例中，所述光调制器件的最高调制频率大于等于第三阈值，所述第三阈值大于空间光调制器的最高调制频率。

在一些实施例中，所述光调制器件的最高调制频率取决于所述掩膜板的扇形数量及所述驱动件的最高速度。