什么是空間光調(diào)制器?
2025-05-19

空間光調(diào)制器(Spatial Light Modulator,SLM)是一種可以對光的相位、振幅、偏振、相干性等各種參量進行調(diào)制的可編程器件。簡單來說它可以算是一種介質(zhì),通過此介質(zhì)后,光的相位,振幅和偏振會發(fā)生改變。可編程的意義在于這種器件可以通過編程的方法來實現(xiàn)調(diào)制量。因為它是由許多獨立單元(像元)組成的一維或二維陣列,這些獨立單元可以單獨接收光信號或電信號的控制,從而實現(xiàn)光的參量可編程化。 


什么是空間光調(diào)制器? 

SLM可編程的原理

 

根據(jù)控制信號(尋址方式)的不同,SLM可分為電尋址SLM光尋址SLM。電尋址SLM是指通過控制驅(qū)動電壓來對入射光進行調(diào)制,控制出射光的分布狀態(tài)。光尋址型SLM是以光對光的轉(zhuǎn)換方式在輸入輸出域上并行完成各種運算。

根據(jù)出射光的方式,SLM又分為透射型SLM反射型SLM。透射型SLM的出射光與入射光位于SLM的兩側(cè),屏幕一般使用的是LCD,通過改變LCD的透射率來調(diào)制光的強度。而反射型SLM使用LCOS芯片,一般自身有個反射面,其入射光和出射光位于器件的同一側(cè)。


什么是空間光調(diào)制器? 

不同尋址方式和出射光方式的空間光調(diào)制器工作原理

 

根據(jù)調(diào)制參數(shù)的不同,空間光調(diào)制器可以分為振幅型SLM相位型SLM。振幅型SLM是對入射光的振幅,即強度分布進行調(diào)制。相位型SLM則可以對光的波前相位進行調(diào)制,且不會引起光能的損耗,所以衍射效率很高。

空間光調(diào)制器一般分為液晶空間光調(diào)制器和DMD空間光調(diào)制器。

   

什么是空間光調(diào)制器?

采用液晶芯片的空間光調(diào)制器我們稱之為液晶空間光調(diào)制器(Liquid Crystal Spatial Light Modulator,LC-SLM)。液晶芯片有LCD和LCOS兩種,使用LCD(玻璃基板)芯片的SLM的稱為LCD-SLM。使用LCOS(CMOS硅基電路基板)芯片的SLM稱為LCoS-SLM。

LC-SLM通過液晶芯片的雙折射效應(yīng)、扭曲效應(yīng)、電致雙折射效應(yīng)對光進行調(diào)制。

 

什么是空間光調(diào)制器?

DMD(Digtial Micromirror Devices)是一種被集成在芯片上的快速數(shù)字光開關(guān)反射陣列,由許多小型鋁制反射鏡(微鏡)組成一維或二維陣列,一個微鏡對應(yīng)一個像素點。DMD空間光調(diào)制器通過電尋址的方式控制每個微鏡的旋轉(zhuǎn),從而使入射光的強度發(fā)生變化。

 

什么是空間光調(diào)制器?