空间光调制技术及应用

2008年7月上海瞬渺在引进Holoeye Photonics空间光调制器后，并成功安装于客户端后，结合实际使用经验，以及来自Holoeye技术支持，特整理了如下文章以供相关人员参考，希望能对你的研究起到帮助。

1. 概述

空间光调制器，英文名称是Spatial Light　Modulator，即SLM。顾名思义,它是一种对光波的空间分布进行调制的器件。一般地说, 空间光调制器是指在信号源信号(控制信号)控制下, 能对光波的某种或某些特性(如相位、振幅或强度、频率、偏振态等)的一维或二维分布进行空间和时间的变换或调制,从而将信源信号所荷载的信息写进入射光波之中的器件。控制信号，可以是电信号，也可以是光信号。

空间光调制器含有许多独立单元, 它们在空间上排列成一维或二维阵列。每个单元都可以独立地接受光学信号或电学信号的控制, 利用各种物理效应(泡克尔斯效应、克尔效应、声光效应、磁光效应、半导体的自电光效应、光折变效应等) 改变自身的光学特性, 从而对照明在其上的光波进行调制。

2. SLM分类

一般按照读出光的读出方式不同, 可以分为反射型和透射型；

按照输入控制信号的方式不同又可分为光寻址(OA - SLM ) 和电寻址( EA - SLM )。

3. 液晶空间光调制器

目前液晶空间光调制器在空间光调制器中已经占有主导地位。它可对光束的相位、偏振态、振幅或强度进行一维或二维分布的实时空间调制。典型的液晶空间光调制器有硫化镉( CdS) 向列型液晶光阀。

LC-SLM，用于光电导材料有Cd、α-Si、c-Si、GaAs、Bi12SiO20 等半导体。液晶材料采用扭曲向列型TN（Twisted Nematic）、铁电液晶FLC等。

硅基液晶（Liquid Crystal on Silicon）简称（LCOS），是一种全新的数码成像技术。采用半导体CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片，CMOS芯片上涂有薄薄的一层液晶硅，控制电路置于显示装置的后面，可以提高透光率，从而实现更大的光输出和更高的分辨率。LCOS技术的优点是分辨率高。

4. DMD与SLM差异

DMD作为DLP芯片，首先由TI开发，原来称作变形反射镜器件(Deformable mirror device)，系一种极小的反射镜，这些微镜皆悬浮着并可向两侧倾斜10-12°左右，从而可构成启通和断开两种工作状态。为获得不同的亮度，微镜启通和断开的速率可以改变。DLP的生产厂家主要为欧美厂商，如ASK、惠普、丽讯等 。

LC-SLM具有高精度，高分辨率；

一般DMD精度较差，衍射效率低，但帧率较高，可用于强度调制；DMD作为投影仪芯片，成本低廉；

高分辨的Deformable Mirror在自适应光学中也有着广泛应用，如ASOM。

5.Holoeye产品系列概述

分类：反射型, Pluto, LC-R2500, LC-R720 etc

透射性，LC-2002

安装要求：

显示卡另带DVI接口，通讯控制接口根据型号选择USB或COM，电脑显示屏分别率一般应高于LCOS面板分别率。

安装特点：

简单方便，软件界面友好

提供应用软件，可直接对像元进行灰度控制

提供标定软件，以计算出准确的全息图

应用软件包含常规的全息光栅图及函数

操作注意事项:

静电保护

环境要求

断电状态下连接

6.主要应用

光镊技术

光纤共聚焦扫描显微镜

飞秒脉冲整形

有关SLM更多技术和应用问题，请联系上海瞬渺的技术工程师。

Tel: 86 21 34635258/59/61/62 : 86 21 : saleschina