液晶空間光調(diào)制器的分類(lèi)
2025-05-19

采用液晶芯片的空間光調(diào)制器我們稱(chēng)之為液晶空間光調(diào)制器(Liquid Crystal Spatial Light Modulator,LC-SLM)。

   ?LC-SLM按控制信號(hào)可以分為光尋址型和電尋址型。

   ?LC-SLM按讀出信號(hào)方式可以分為透射型和反射型。

   ?LC-SLM按調(diào)制功能分可以分為相位型、振幅型、相位兼振幅型。

(1)控制信號(hào)


電尋址SLM

光尋址SLM

調(diào)制原理

通過(guò)尋址電極對(duì)每個(gè)獨(dú)立的像素施加電壓,液晶分子發(fā)生偏轉(zhuǎn),改變?nèi)肷涔獾目臻g分布。

液晶光閥被施加驅(qū)動(dòng)電壓,光電導(dǎo)層接收空間強(qiáng)度變化的寫(xiě)入光,從而改變液晶層的電場(chǎng)分布。

芯片結(jié)構(gòu)

 

液晶空間光調(diào)制器的分類(lèi)


液晶空間光調(diào)制器的分類(lèi)

 

特點(diǎn)

?串行輸入控制信號(hào)

?對(duì)已有圖像信號(hào)進(jìn)行光轉(zhuǎn)換

 

?并行輸入控制信號(hào)

?對(duì)光實(shí)時(shí)捕獲和轉(zhuǎn)換

?填充因子高

 

(2)讀出信號(hào)方式


透射式SLM

反射式SLM

含義

入射光照射SLM后,會(huì)透過(guò)SLM,使入射光和出射光分居于SLM兩側(cè)。

入射光照射SLM后會(huì)被SLM反射,入射光和出射光位于SLM同側(cè)。

芯片結(jié)構(gòu)

 

液晶空間光調(diào)制器的分類(lèi)


 

液晶空間光調(diào)制器的分類(lèi)


優(yōu)點(diǎn)

?便于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)集成

 

?像素單元更小、更高的分辨率和填充因子

?光利用率更高

?響應(yīng)速度更快

 

(3)調(diào)制功能


純相位型SLM

純振幅型SLM

相位兼振幅型SLM

含義

對(duì)光的波前相位進(jìn)行調(diào)制,且不會(huì)引起光能的損耗

對(duì)入射光的振幅(強(qiáng)度)分布進(jìn)行調(diào)制,存在能量損耗

 

對(duì)入射光的相位和振幅同時(shí)進(jìn)行調(diào)制

 

芯片結(jié)構(gòu)

液晶空間光調(diào)制器的分類(lèi)

 

上下取向膜反向平行

 

液晶空間光調(diào)制器的分類(lèi)

上下取向膜反向平行

 

液晶空間光調(diào)制器的分類(lèi)


上下取向膜角度差為90°

原理

 

入射光偏振方向平行于液晶光軸,在外電場(chǎng)下,入射光折射率發(fā)生變化;但偏振方向不發(fā)生變化,只改變相位

入射光偏振方向垂直于液晶光軸,在外電場(chǎng)下,入射光折射率不發(fā)生變化,透過(guò)率變化引起強(qiáng)度改變

入射光偏振方向平行于液晶光軸,在外電場(chǎng)下,入射光折射率發(fā)生變化,偏振方向也改變,同時(shí)實(shí)現(xiàn)相位、振幅調(diào)制