Kombinierter Müller-Jones-Formalismus zur umfassenden Optimierung spatialer Flüssigkristall-Lichtmodulatoren

Das Anwendungsgebiet spatialer Flüssigkristall-Lichtmodulatoren (LC-SLM) reicht von der Verwendung als Flachbildschirm bis hin zum Einsatz als aktiv steuerbares Element zur Strahlformung oder –teilung. Insbesondere beim Einsatz als Kompensationselement zur Vermessung und Korrektur von Wellenfronten ist eine detaillierte Charakterisierung und Optimierung der Eigenschaften des verwendeten LC-SLM erforderlich. In diesem Beitrag werden Methoden vorgestellt, mit denen technologisch bedingte Störeffekte (Phasen-Amplituden-Kopplung, Flicker-Effekt, Pixelcrosstalk, Reaktionszeit, Temperaturverhalten) konventioneller Twisted-Nematic (TN) Lichtmodulatoren charakterisiert und kompensiert werden können. Über einen kombinierten Müller-Jones-Formalismus und unter Einbeziehung der zeitlichen Flicker-Charakteristik ist es bspw. möglich, trotz der TN-Anordnung der Flüssigkristalle eine minimale Phasen-Amplituden-Kopplung (Intensitätsmod. < 3% bei 2,3 π Phasenhub für WL = 532 nm) zu erreichen. Die Leistungsfähigkeit der Optimierung wird am Beispiel einer Kompensation von Wellenfrontstörungen bzw. der Charakterisierung von Oberflächenprofilen experimentell nachgewiesen.