微光学是微光机电系统的三大组成部分之一,代表了信息光学发展的一个方向。微光学元件广泛用于光纤传感、光学信息处理、成像系统、光通讯、光计算、光互连、光存储等应用研究领域。可变微光学元件在成像、波前校正、光互连等方面有着广泛的应用。电控液晶空间光调制器因其具有衍射效率高、控制简单方便、反应快速等优点,成为当前研究的热点。纯相位液晶空间光调制器因消除了对振幅的调制,进一步提高了衍射效率。利用纯相位液晶空间光调制器来实现微结构光学衍射元件具有良好的应用前景。本文简要介绍了空间光调制器和微光学元件的发展及现状,对实验中所使用的纯相位液晶空间光调制器的主要性能参数进行了说明。通过对液晶的光电特性的介绍,分析了液晶对光的相位调制原理和特点。对比了几种空间光调制器相位调制特性测量方法,选择泰曼-格林干涉法进行实验测量,通过编程处理得到了该器件的相位调制特性。通过分析比较,优化了相位调制特性,修正了该器件的客户查找表,提高了测量精度,与理想的调制曲线的相关系数由原来的0.982806提升到0.995267。相息图仅产生单一的成像光波,没有共轭像或多余的衍射级次,衍射效率很高,是一种光波重构的理想元件。分析了相息图计算和再现的原理,讨论了各个参数对相息图再现像质量的影响。将计算得到的相息图输入到液晶空间光调制器,利用液晶空间光调制器的相位调制特性将平行光转换成特定波前的光束,可以实现多种不同的功能。通过理论分析和实验验证,实现了变焦透镜、可变透镜阵列、光扫描以及任意波前再现等器件,虽然受到液晶空间光调制器的性能的限制,但该衍射元件的性能还是令人满意的。