Wave-front encoding method of computer-generated holography based on liquid-crystal spatial light modulator

Xiao-meng SUI; Ze-hao HE; Liang-cai CAO; Guo-fan JIN

doi:10.37188/CJLCD.2022-0047

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Wave-front encoding method of computer-generated holography based on liquid-crystal spatial light modulator

Holographic 3D Display | 更新时间：2022-06-22

- Wave-front encoding method of computer-generated holography based on liquid-crystal spatial light modulator
- Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays Vol. 37, Issue 5, Pages: 613-624(2022)
- 作者机构：
  
  清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，精密仪器系，北京 100084
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Supported by National Natural Science Foundation of China(62035003)
- DOI：10.37188/CJLCD.2022-0047
  CLC： O753⁺.2
- Received：07 February 2022，
  
  Revised：04 March 2022，
  
  Published：05 May 2022
- 稿件说明：
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Xiao-meng SUI, Ze-hao HE, Liang-cai CAO, et al. Wave-front encoding method of computer-generated holography based on liquid-crystal spatial light modulator[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(5): 613-624.
DOI：

Xiao-meng SUI, Ze-hao HE, Liang-cai CAO, et al. Wave-front encoding method of computer-generated holography based on liquid-crystal spatial light modulator[J]. Chinese journal of liquid crystals and displays, 2022, 37(5): 613-624. DOI： 10.37188/CJLCD.2022-0047.

摘要

波前编码过程将计算全息所得的复振幅波前变换为与显示器件匹配的调制函数，是计算全息显示的关键技术之一。现有的计算全息显示器件大多只能实现单一振幅或单一相位调制，因此需要将复振幅波前编码为相应的振幅型或相位型全息图。本文围绕基于液晶空间光调制器的计算全息显示，综述了相位优化编码与复振幅转化编码的基本原理与算法步骤，分析了常见的波前编码方案框架，针对不同编码方法的适用范围进行讨论，为计算全息图波前编码提供方法选择参考。

Abstract

Wavefront encoding is a crucial step in computer-generated holography， which converts the complex-amplitude wavefront on the hologram plane into a holographic modulating function. Since the digital element for complex-amplitude modulation is not yet available， current implementations of holographic wavefront modulation are carried out by phase-type or amplitude-type elements. The holograms are relatively converted to amplitude-only or phase-only forms. Herein， the phase optimization encoding and complex-amplitude converting methods of computer-generated holography based on liquid crystal spatial light modulators are introduced. The basic principle， range of applications， and algorithm flows are discussed， providing feasible strategies for various holographic implementations.

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