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液晶空间光调制器过驱动方法的FPGA实现

郭弘扬 杜升平 黄永梅 付承毓

郭弘扬, 杜升平, 黄永梅, 付承毓. 液晶空间光调制器过驱动方法的FPGA实现[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 722002-0722002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0722002
引用本文: 郭弘扬, 杜升平, 黄永梅, 付承毓. 液晶空间光调制器过驱动方法的FPGA实现[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 722002-0722002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0722002
Guo Hongyang, Du Shengping, Huang Yongmei, Fu Chengyu. FPGA implementation of the overdriving method of liquid crystal spatial light modulator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 722002-0722002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0722002
Citation: Guo Hongyang, Du Shengping, Huang Yongmei, Fu Chengyu. FPGA implementation of the overdriving method of liquid crystal spatial light modulator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 722002-0722002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0722002

液晶空间光调制器过驱动方法的FPGA实现

doi: 10.3788/IRLA201948.0722002
基金项目: 

中国科学院先导项目量子通信资助(KX-002)

详细信息
    作者简介:

    郭弘扬(1993-),女,博士生,主要从事光通信中液晶空间光调制技术方面的研究。Email:guohongy93@163.com

    通讯作者: 杜升平(1977-),男,副研究员,博士,主要从事非机械式光束偏转方面的研究。Email:du_shengping@163.com
  • 中图分类号: O439

FPGA implementation of the overdriving method of liquid crystal spatial light modulator

  • 摘要: 针对空间光调制器系统中,液晶在正常驱动电压下响应时间长,拖慢系统响应速度等问题,对影响液晶响应时间的因素、液晶的弛豫特性以及液晶的过驱动原理进行了分析,提出了一种基于FPGA (Field-Programmable Gate Array)的液晶过驱动方法。其中,相位量化、过驱动表查找、PWM (Pulse Width Modulation)产生均由FPGA完成,该方法不占用CPU (Central Processing Unit)资源,能够更快速响应CPU指令,在硬件方面进一步节省了液晶响应时间。最后搭建实验光路,实验结果表明使用该过驱动方法后,一个调制周期范围内,在5 V过驱动电压下,液晶调制相位上升过程响应时间从500 ms缩短至35 ms;下降过程响应时间从300 ms缩短到36 ms。实现了液晶分子相位的快速偏转,提高系统的响应速度近一个数量级。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-05
  • 修回日期:  2019-03-03
  • 刊出日期:  2019-07-25

液晶空间光调制器过驱动方法的FPGA实现

doi: 10.3788/IRLA201948.0722002
    作者简介:

    郭弘扬(1993-),女,博士生,主要从事光通信中液晶空间光调制技术方面的研究。Email:guohongy93@163.com

    通讯作者: 杜升平(1977-),男,副研究员,博士,主要从事非机械式光束偏转方面的研究。Email:du_shengping@163.com
基金项目:

中国科学院先导项目量子通信资助(KX-002)

  • 中图分类号: O439

摘要: 针对空间光调制器系统中,液晶在正常驱动电压下响应时间长,拖慢系统响应速度等问题,对影响液晶响应时间的因素、液晶的弛豫特性以及液晶的过驱动原理进行了分析,提出了一种基于FPGA (Field-Programmable Gate Array)的液晶过驱动方法。其中,相位量化、过驱动表查找、PWM (Pulse Width Modulation)产生均由FPGA完成,该方法不占用CPU (Central Processing Unit)资源,能够更快速响应CPU指令,在硬件方面进一步节省了液晶响应时间。最后搭建实验光路,实验结果表明使用该过驱动方法后,一个调制周期范围内,在5 V过驱动电压下,液晶调制相位上升过程响应时间从500 ms缩短至35 ms;下降过程响应时间从300 ms缩短到36 ms。实现了液晶分子相位的快速偏转,提高系统的响应速度近一个数量级。

English Abstract

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