空間光調制器原理

? ? ?空間光調制器，其英文名稱是spatial light modulator,即SLM。它是一種對光波的空間分布進行調制的器件，具有能實時的在空間上調制光束的功能，使其成為構成實時光學信息處理，光計算等系統的關鍵器件。

空間光調制器

空間光調制器的原理

　　 ?空間光調制器含有許多獨立單元, 它們在空間上排列成一維或二維陣列。每個單元都可以獨立地接受光學信號或電學信號的控制, 利用各種物理效應(泡克爾斯效應、克爾效應、聲光效應、磁光效應、半導體的自電光效應、光折變效應等) 改變自身的光學特性, 從而對照明在其上的光波進行調制。

　　一般把這些獨立的小單元稱為空間光調制器的“像素”,把控制像素的信號稱為“寫入光”,把照明整個器件并被調制的輸入光波稱為“讀出光”, 經過空間光調制器后出射的光波稱為“輸出光。形象的說,空間光調制器可以看作一塊透射率或其它光學參數分布能夠按照需要進行快速調節的透明片。顯然,寫入信號應該含有控制調制器各個像素的信息。把這些信息分別傳送到相應像素位置上去的過程, 稱為“尋址”。

空間光調制器的分類

　　 ? ? ? 空間光調制器一般按照讀出光的讀出方式不同, 可以分為反射型和透射型；

　　按照輸入控制信號的方式不同又可分為光尋址(OA - SLM ) 和電尋址( EA - SLM ) 。

空間光調制器的分類 ?

空間光調制器的功能

　　 ? ? ?空間光調制器的基本功能, 就是提供實時或準實時的一維或二維光學傳感器件和運算器件。在光信息處理系統中,它是系統和外界信息交換的接口。

　　它可以作為系統的輸入器件, 也可在系統中用作變換或運算器件。作為輸入器件時,其功能主要是將待處理的原始信息處理成系統所要求的輸入形式。此時,空間光調制器作為輸入傳器,可以實現電- 光轉換、串行- 并行轉換、非相干光- 相干光轉換、波長轉換等。

　　作為處理和運算器件時, 可以實現光放大、矢量- 矩陣或矩陣- 矩陣間乘法、對比反轉、波面形狀控制等。除此還有模擬圖像存儲的功能。

空間光調制器的應用

? ? ? ? 空間光調制器是一種對光波的光場分布進行調制的元件，廣泛地應用于成像投影、光束分束、激光束整形、相干波前調制、相位調制、光學鑷子、全息投影、激光脈沖整形等諸多應用領域。

　　設計、開發空間光調制器的初衷是為光學信息處理提供譜面濾波器件?？臻g光調制器在此起到了重要的作用,但是由于種種限制, 如靈敏度、圖像分辨率、空間均勻性等問題,光學信息處理或光學計算機并未取得預期的效果。電子工程師看好空間光調制器的應用價值,經過不斷的改進,開發成功具備實用價值的器件, 并率先應用于投影機獲得成功。經過一代又一代的改進, 投影機或投影電視機性能不斷改善, 歐、美、日各大電器公司無一例外地進入該領域,終于形成產業。大屏幕光信息顯示系統是典型的非相干光學信息處理系統, 而空間光調制器又是光學信息處理的關鍵器件。因此可以說, 光學信息處理與現代半導體技術相結合形成產業的大屏幕投影電視機產業將更加推動空間光調制器的發展。

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