Пространственный модулятор света - Spatial light modulator

Схема пространственного модулятора света на основе жидких кристаллов. Поскольку жидкие кристаллы обладают двойным лучепреломлением, приложение напряжения к ячейке изменяет эффективный показатель преломления, видимый падающей волной, и, таким образом, фазовое замедление отраженной волны.

А пространственный модулятор света (SLM) является объектом, который накладывает некоторую форму пространственно изменяющихся модуляция на луче света. Простой пример - диапроектор прозрачность. Обычно, когда используется фраза SLM, это означает, что прозрачность может контролироваться компьютер. В 1980-х годах большие SLM были помещены на диапроекторы для проецирования содержимого компьютерного монитора на экран. С тех пор более современный проекторы были разработаны там, где SLM встроен в проектор. Они обычно используются на собраниях всех видов для презентаций.

Обычно SLM модулирует интенсивность светового луча. Однако также можно производить устройства, которые модулируют фаза пучка или одновременно интенсивности и фазы.

SLM широко используются в голографическое хранилище данных настройки для кодирования информации в лазерный луч аналогично тому, как это делает прозрачная пленка для диапроектора. Их также можно использовать как часть технология голографического дисплея.

SLM использовались как компонент в оптические вычисления. Также они часто находят применение в голографические оптические пинцеты.

Жидкокристаллические ПМС могут помочь решить проблемы, связанные с манипуляциями с лазерными микрочастицами. В этом случае параметры спирального пучка можно изменять динамически.^[1]

Электроадресный пространственный модулятор света (EASLM)

EASLM на основе ЖК-дисплея. Отражающая поверхность - это функциональная зона.

Как следует из названия, изображение на пространственном модуляторах света с электрическим адресом создается и изменяется электронным способом, как и в большинстве электронных дисплеев. EASLM обычно получают входной сигнал через обычный интерфейс, такой как вход VGA или DVI. Они доступны с разрешением до QXGA (2048 × 1536). В отличие от обычных дисплеев, они обычно намного меньше (имеют активную площадь около 2 см²), так как обычно не предназначены для прямого просмотра. Примером EASLM является Цифровое микрозеркальное устройство в сердце DLP отображает или LCoS Дисплеи с использованием сегнетоэлектрик жидкие кристаллы (FLCoS ) или же нематические жидкие кристаллы (Эффект двулучепреломления с электрическим управлением).

Оптически адресный пространственный модулятор света (OASLM)

Изображение на пространственном модулятора света с оптической адресацией, также известном как световой клапан, создается и изменяется сияющим светом, закодированным с изображением на передней или задней поверхности. Фотодатчик позволяет OASLM определять яркость каждого пикселя и воспроизводить изображение с помощью жидкие кристаллы. Пока OASLM запитан, изображение сохраняется даже после выключения света. Электрический сигнал используется для одновременной очистки всего OASLM.

Они часто используются в качестве второй ступени дисплея с очень высоким разрешением, например, для компьютерного голографического дисплея. В процессе, называемом активным мозаичным отображением, изображения, отображаемые в EASLM, последовательно передаются в разные части OASLM, прежде чем все изображение в OASLM будет представлено зрителю. Поскольку EASLM могут работать со скоростью до 2500 кадров в секунду, можно разместить около 100 копий изображения с EASLM на OASLM, продолжая при этом отображать полноразмерное видео на OASLM. Это потенциально дает изображения с разрешением выше 100 мегапикселей.

Применение в сверхбыстрых измерениях и формировании импульсов

Фазовая развертка многофотонной внутриимпульсной интерференции (MIIPS) - это метод, основанный на управляемой компьютером фазовой развертке пространственного модулятора света с линейной решеткой. Посредством фазового сканирования до ультракороткого импульса MIIPS может не только характеризовать, но и управлять ультракоротким импульсом, чтобы получить необходимую форму импульса в целевой точке (например, ограниченный преобразованием импульс для оптимизации пиковой мощности и других конкретных форм импульсов). Этот метод отличается полной калибровкой и контролем ультракороткого импульса, без движущихся частей и простой оптической настройкой. Доступны ПМС с линейной решеткой, в которых используются нематические жидкокристаллические элементы, которые могут модулировать амплитуду, фазу или и то, и другое одновременно.^[2]^[3]

Смотрите также

Активные фильтры в формирование фемтосекундного импульса

внешняя ссылка

Как формировать свет с помощью пространственных модуляторов света
Панель инструментов SLM Бесплатное приложение для Windows для управления фазовыми пространственными модуляторами света.

[1] Зинчик А.А. (2015). «Применение пространственных модуляторов света для генерации лазерных пучков со спиральным фазовым распределением». Научно-технический журнал информационных технологий, механики и оптики. 15 (5): 817–824.

[2] ЯВЛЯЮСЬ. Вайнер. «Формирование фемтосекундных импульсов с помощью пространственных модуляторов света» (PDF). ОБЗОР НАУЧНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ ТОМ 71, НОМЕР 5 МАЯ 2000 г.. Получено 2010-07-06.

[3] А.Д. Чандра и А. Банерджи. «Быстрая фазовая калибровка пространственного модулятора света с использованием новых фазовых масок и оптимизация его эффективности с помощью итеративного алгоритма». Журнал Современная Оптика, Том 67, Выпуск 7, 18 мая 2020 г.

[1]

[2]

[3]