Resumen de Realización de elementos ópticos difractivos de amplitud compleja mediante moduladores de cristal líquido optimizados.

Ignacio Moreno Soriano, Andrés Márquez Ruiz, Jeffrey A. Davis, Juan Campos Coloma, María Josefa Yzuel Giménez

• español

  En este artículo presentamos una revisión de nuestros trabajos de investigación recientes donde abordamos el problema de implementar elementos difractivos de transmisión compleja mediante moduladores espaciales de luz de cristal líquido (en inglés Liquid Crystal Spatial Light Modulators, LC-SLM). En general los moduladores de cristal líquido proporcionan una modulación acoplada de amplitud y fase, y no una modulación compleja arbitraria. Por esta razón utilizamos una técnica de codificación basada en la modulación de fase. El primer paso consiste en optimizar la respuesta de modulación del dispositivo con objeto de proporcionar una modulación pura de fase. La optimización se realiza mediante la selección apropiada de la elipse de polarización que se emplea para iluminar el dispositivo, así como del estado de polarización a la salida. Una vez obtenida una respuesta pura de fase, se emplea una técnica de codificación de valores complejos, basada en producir una variación espacial de la máxima profundidad de fase de una determinada portadora de fase. El artículo incluye la revisión teórica de estos procedimientos así como la presentación de resultados experimentales que demuestran la capacidad de los moduladores de cristal líquido para implementar elementos difractivos complejos tales como filtros de correlación, apodizadores o lentes de Fresnel.

• English

  In this paper we present a revision of our research work dealing with the generation of complex transmittance optical diffractive elements by means of liquid crystal spatial light modulators (LC-SLM). In general these modulators provide a coupled amplitude and phase modulation, and not an arbitrary complex modulation. For this reason we employ an encoding technique to display complex values, based on the phase modulation. The first step is to optimize the response of the display to provide a pure phase-only modulation. This optimization is done by means of the adequate selection of the polarization ellipse used to illuminate the display, and the polarization state of light at the output. Once the pure phase-only modulation is obtained, we use a complex encoding technique based on producing a spatially variant distribution of the maximum phase depth on a certain phase carrier. The paper includes a theoretical revision of these procedures and experimental results that demostrate the possibility of displaying complex difractive elements with this kind of displays, such as correlation filters, apodizers and Fresnel lenses.