”光路那邊,我們搭了一套共軸的三色激光合束結構,紅綠藍三路的準直和擴束都做了獨立調節,合束之後的波前畸變控制在λ/8以內,單色的相位還原精度能做到二點五π的調變深度下誤差小於百分之五。”
她說到這裡,眉頭微皺:“可問題也卡在這兒。”
”二點五π的調變深度覆蓋不了一個完整波長,理論上至少需要四π,所以我們在軟體層面做了相位解包裹來補。”
”現在解包裹是逐幀獨立做的,每一幀單獨算,靜態畫面沒問題,但物體一運動起來,相鄰幀之間的解包裹結果會跳變,延遲也壓不下去。”
她頓了頓,又補上了另一個頭疼的問題:“另外三色雷射的相位補償一直做不準。”
”我們一開始覺得是調變器對三個波長的響應不一致,後來在驅動層面給每個顏色單獨做了標定,標定完了重新算補償引數,色邊確實小了一點,但還是壓不住。”
”尤其是場景裡出現高飽和度顏色的時候,紅綠藍三色的相位誤差會突然放大,邊緣能差出三四度的樣子,投出來顏色就是散的。”
”我們懷疑是標定和即時補償之間的引數更新不同步,但調了好幾種同步策略,效果都不太理想,實在是沒轍了。”
肖宿聽完,眉眼一動。
小鹿說的這個現象他聽著耳熟,相位解包裹幀間跳變,加上高飽和度區域色邊放大,這兩個問題在光場重建裡往往是同一個根子上的事。
逐幀獨立解包裹在靜態場景下看不出毛病,但是一旦幀間運動幅度超過了相鄰幀之間的相位連續性假設,解包裹的支路選擇就會跳,跳變反映到三色合束上就是色邊閃爍。
而高飽和度區域之所以更嚴重,大機率是因為三色雷射的相干長度跟調變器的相位響應曲線在特定波長組合下產生了非線性耦合,他們做的單波長標定只覆蓋了靜態響應,沒考慮動態調變下波長間的交叉調變項。
他想了想,問道:“你們做相位補償的時候,三色雷射的相干長度匹配做過沒有?”
小鹿愣了一下:“相干長度?我們只標定了每個波長單獨的相位響應曲線,相干長度……沒專門調過。”
“相干長度不匹配的話,三色雷射在合束之後的有效相位差會隨調變深度變化,你標定的時候測的是靜態響應,實際執行的時候調變深度一直在變,相干長度引起的相位漂移就被帶進去了。”
“高飽和度區域調變深度變化最劇烈,所以色邊在那兒最明顯。”
聽到這個答覆,小鹿的眼睛睜大了。
相干長度是物理光學中十分基礎的知識。
雷射的單色性和相干長度成反比,線寬越窄相干長度越長。
但是他們在搭這套系統的時候,一直把三色雷射當成三個獨立的單色光源來處理,每路的相位響應都單獨標定,合束之後再調補償引數,所有精力都花在軟體演算法和驅動時序上了。
相干長度匹配這種偏雷射器物理層面的問題,壓根沒進過他們的排查清單。
說白了,他們組裡這幾人全是計算機圖形學和光場計算出身的,雷射器在他們眼裡就是個發光的黑盒子,引數達標就行,誰也沒想過盒子裡面還有什麼么蛾子啊。
“肖神,那這個相干長度匹配該怎麼調?我們是不是得換雷射器了?”
肖宿搖了搖頭:“不用。你們現在用的雷射器線寬應該是夠的,問題出在三路合束之前的穩頻和線寬均衡上。”
“加一組可調諧的延遲線,把三路的相干長度拉到同一個量級,合束之後做一個相干長度匹配的閉環校準。具體引數我回頭給你列個表,你們照著調就行。”
小鹿連連點頭,趕緊記下來,筆尖在紙上戳得噔噔響。








