大家對(duì)如何選擇適合自身技術(shù)需求的空間光調(diào)制器產(chǎn)品頗有困惑，本文闡述一些觀點(diǎn)，以期拋磚引玉的幫大家選擇中意產(chǎn)品！

空間光調(diào)制器可以調(diào)控不同的光波參數(shù)，如下示意圖，入射光束由控制信號(hào)操控調(diào)制單元，使得出射光束的振幅、或相位或偏振態(tài)的空間分布發(fā)生改變。

空間光調(diào)制器示意圖

因此，在選擇一款合適空間光調(diào)制器時(shí)，首先要明確調(diào)控哪種參數(shù)：振幅、相位還是偏振態(tài)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)而判斷產(chǎn)品選型。

對(duì)于液晶空間光調(diào)制器，HDSLM產(chǎn)品型號(hào)中的數(shù)字代表像素尺寸，R代表相位型，RA代表振幅型液晶空間光調(diào)制器，-NIR代表近紅外波段，-TELCO代表通信波段，-G代表綠光波段。

*當(dāng)產(chǎn)品鍍膜為近紅外波段時(shí)，則在產(chǎn)品型號(hào)中字母R的后面加上-NIR，例如HDSLM80R-NIR。

*當(dāng)產(chǎn)品鍍膜為通信波段時(shí)，則在產(chǎn)品型號(hào)中字母R的后面加上-TELCO，例如HDSLM80R-TELCO。

*當(dāng)產(chǎn)品鍍膜為綠光波段時(shí)，則在產(chǎn)品型號(hào)中字母R的后面加上-G，例如HDSLM80R-G。

*當(dāng)產(chǎn)品調(diào)制類型為振幅型時(shí)，則在產(chǎn)品型號(hào)中字母R的后面加上字母A，例如基礎(chǔ)振幅型產(chǎn)品型號(hào)為HDSLM80RA。

對(duì)于DMD型空間光調(diào)制器，HDSLM產(chǎn)品型號(hào)中的數(shù)字代表像素尺寸，D代表DMD類型SLM，D后面的數(shù)字代表微鏡陣列對(duì)角線尺寸，UV代表363-420紫外波段，NIR代表800-2000nm波段，DDR代表高速內(nèi)存版本、SSD代表板載存儲(chǔ)SSD大容量版本，Smart代表自帶算法版，可以智能控制和自定義開發(fā)。

01 相位型空間光調(diào)制器

相位型空間光調(diào)制器以液晶芯片為主。雖然科研論文有專門闡述DMD芯片實(shí)現(xiàn)相位調(diào)制，利用復(fù)振幅變換原理去理論證明實(shí)現(xiàn)相位調(diào)制的方法，但本身DMD不能直接調(diào)制相位，需要算法轉(zhuǎn)換通過(guò)振幅變化實(shí)現(xiàn)相位調(diào)制。在展開之前，大家可以去企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)上查詢《相位型液晶空間光調(diào)制器》了解空間光調(diào)制器的指標(biāo)定義。下面就不同指標(biāo)對(duì)于應(yīng)用所代表的選擇權(quán)重和價(jià)值進(jìn)行了圖解，方便大家按圖索驥地選擇合適的產(chǎn)品。

像素尺寸和衍射角度之間的關(guān)系

圖摘自SID學(xué)術(shù)會(huì)議報(bào)告

不同應(yīng)用課題與SLM指標(biāo)之間的影響權(quán)重圖

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說(shuō)明：評(píng)估權(quán)重的涵義是分值越高，則該項(xiàng)指標(biāo)對(duì)應(yīng)用的影響越大，簡(jiǎn)單說(shuō)該指標(biāo)將直接影響研究課題所能實(shí)現(xiàn)的最終效果。

例如，像素大小尺寸直接影響全息顯示的衍射視場(chǎng)角，這從理論上限制了全息研究課題所能實(shí)驗(yàn)得到的最大視場(chǎng)角。因此，單純從像素尺寸角度而言，HDSLM36R明顯更適合于全息顯示研究。而在WSS波長(zhǎng)選擇開關(guān)應(yīng)用中，相位穩(wěn)定性和精度將直接影響最終系統(tǒng)的插入損耗，HDSLM80R-TELCO空間光調(diào)制器在系統(tǒng)插入損耗上能優(yōu)于其他海內(nèi)外型號(hào)高達(dá)10dB以上，結(jié)果成為大規(guī)模工業(yè)設(shè)備的首選。對(duì)于HDSLM相位產(chǎn)品，建議的選擇包括：

HDSLM80R：適合高精度的全息測(cè)量、光場(chǎng)調(diào)控和光束控制領(lǐng)域；且紅外波段性能優(yōu)異，重點(diǎn)推薦；

HDSLM36R：4K分辨率當(dāng)紅產(chǎn)品，集成了RGB準(zhǔn)直光源和3色時(shí)序Gamma；特別適合微納設(shè)計(jì)DOE模擬、彩色全息顯示研究、全息AR成像技術(shù)等；

HDSLM45R/HDSLM64R：適合光場(chǎng)調(diào)控等應(yīng)用；2K高清產(chǎn)品中性價(jià)比非常好；

HDSLM80R-NIR/HDSLM80R-TELCO：適合紅外應(yīng)用，包括激光并行加工、激光隱切（軸向多焦點(diǎn)）。

HDSLM80R-TELCO：1550nm波段，做WSS、TOF等光通信應(yīng)用的不二之選。海內(nèi)外大廠都在采用這款芯片和驅(qū)動(dòng)開發(fā)產(chǎn)品。我們提供定制FPC排線和接口的服務(wù)，便于大家優(yōu)化WSS設(shè)備光路。

02 振幅型空間光調(diào)制器

空間光調(diào)制器分液晶LCoS元件和DMD元件兩大類，二者差異在于：

LCoS芯片有8bit/10bit的模擬信號(hào)受控單元，也有數(shù)字信號(hào)受控單元；但DMD芯片為1bit-16bit的數(shù)字信號(hào)受控單元。這導(dǎo)致振幅調(diào)控精度不同；

DMD為時(shí)間積分灰度模式，即振幅變化是一種時(shí)間積分，利用占空比來(lái)對(duì)應(yīng)灰度信息，會(huì)導(dǎo)致高速曝光時(shí)信號(hào)不連續(xù)。LCoS則為絕對(duì)灰度，相對(duì)穩(wěn)定。

DMD為電控微鏡機(jī)械運(yùn)動(dòng)，可以偏振無(wú)關(guān)，因此光利用效率高，而LCoS芯片則偏振相關(guān)，須線偏振光入射，光能效率低。

DMD微秒量級(jí)響應(yīng)時(shí)間，最大可到20KHz；LC液晶材料的響應(yīng)時(shí)間為ms級(jí)；

DMD芯片為美國(guó)TI公司唯一供貨，部分敏感客戶受限；LCoS芯片來(lái)源充分，韓、日以及臺(tái)灣香港地區(qū)都有廠家提供，同時(shí)，LCoS芯片產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的自主選擇多，從wafer采購(gòu)或自研，鍍膜到液晶封裝、液晶材料等多個(gè)環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)外都有多家供應(yīng)商，選擇自主性高；

DMD芯片覆蓋UV波段，功率閾值相對(duì)比較高。LCoS芯片因?yàn)橐壕A層的因素，UV波段壽命急劇下降，導(dǎo)致應(yīng)用受限。

因此，選擇DMD芯片或LCoS芯片，主要考慮能量利用率、響應(yīng)時(shí)間、自主可控、灰度特性、損傷閾值和波長(zhǎng)范圍等因素。然后再根據(jù)課題需求，從性價(jià)比、像素大小、光路簡(jiǎn)便性等角度進(jìn)行細(xì)化選擇。

HDSLMD系列DMD類型空間光調(diào)制器因像素、幀率、版本類型不同而適用于不同的應(yīng)用，客戶可根據(jù)使用需求按需選擇。

HDSLM80RA適合星模擬器、紅外目標(biāo)模擬器等應(yīng)用，穩(wěn)定性好；

HDSLM45RA適合開發(fā)高速結(jié)構(gòu)光投影儀；

總結(jié)一下，相位型空間光調(diào)制器的選擇，跟課題本身目標(biāo)有著非常直接的關(guān)聯(lián)，不同應(yīng)用對(duì)指標(biāo)體系的側(cè)重點(diǎn)差別非常大，這就依賴于用戶具有基礎(chǔ)的科研素養(yǎng)并掌握充分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，才能真正選擇“合適”的型號(hào)。尺有所短，寸有所長(zhǎng)，“合適”才是最為重要的判斷標(biāo)準(zhǔn)，單純的對(duì)比指標(biāo)參數(shù)已經(jīng)沒(méi)有意義。