stringtranslate.com

Пространственный модулятор света

Схема пространственного модулятора света на основе жидких кристаллов. Жидкие кристаллы обладают двойным лучепреломлением, поэтому приложение напряжения к ячейке изменяет эффективный показатель преломления, видимый падающей волной, и, следовательно, запаздывание фазы отраженной волны.

Пространственный модулятор света ( SLM ) — это устройство, которое может управлять интенсивностью , фазой или поляризацией света пространственно изменяющимся образом. Простой пример — прозрачность диапроектора . Обычно, когда используется термин SLM, это означает, что прозрачностью можно управлять с помощью компьютера .

SLM в основном продаются для проекции изображений , устройств отображения [1] и безмасковой литографии . [ нужна цитация ] SLM также используются в оптических вычислениях и голографических оптических пинцетах .

Обычно SLM модулирует интенсивность светового луча. Однако также возможно производить устройства, которые модулируют фазу луча или интенсивность и фазу одновременно. Также возможно производить устройства, которые модулируют поляризацию луча и одновременно модулируют поляризацию, фазу и интенсивность. [2]

SLM широко используются в установках хранения голографических данных для кодирования информации в лазерный луч аналогично тому, как прозрачность используется в диапроекторе. Их также можно использовать как часть технологии голографического дисплея .

В 1980-х годах на диапроекторы были установлены большие SLM для проецирования содержимого монитора компьютера на экран. С тех пор были разработаны более современные проекторы , в которых SLM встроен внутри проектора. Они обычно используются на собраниях для презентаций.

Жидкокристаллические SLM могут помочь решить проблемы, связанные с лазерным манипулированием микрочастицами. В этом случае параметры спирального пучка можно изменять динамически. [3]

Пространственный модулятор света с электрической адресацией (EASLM)

Как следует из названия, изображение на пространственном модуляторе света с электрической адресацией создается и изменяется электронным способом, как и в большинстве электронных дисплеев. EASLM обычно получают входные данные 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), поскольку обычно не предназначены для непосредственного просмотра. Примером EASLM является цифровое микрозеркальное устройство (DMD), лежащее в основе дисплеев DLP или дисплеев LCoS , использующее сегнетоэлектрические жидкие кристаллы ( FLCoS ) или нематические жидкие кристаллы (электрически управляемый эффект двойного лучепреломления).

Пространственные модуляторы света могут быть отражающими или пропускающими в зависимости от их конструкции и назначения. [4]

Оптически-адресный пространственный модулятор света (ОАСЛМ)

Изображение на оптически адресованном пространственном модуляторе света, также известном как световой клапан , создается и изменяется сияющим светом, закодированным изображением на его передней или задней поверхности. Фотосенсор позволяет OASLM определять яркость каждого пикселя и воспроизводить изображение с помощью жидких кристаллов . Пока OASLM включен, изображение сохраняется даже после выключения света. Электрический сигнал используется для одновременной очистки всего OASLM.

Их часто используют в качестве второго этапа дисплея очень высокого разрешения, например, для голографического дисплея, генерируемого компьютером. В процессе, называемом активным тайлингом, 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, при этом отображая полнофункциональное видео на OASLM. Это потенциально дает изображения с разрешением выше 100 мегапикселей.

Применение для измерения и формирования сверхбыстрых импульсов

Фазовое сканирование многофотонной внутриимпульсной интерференции (MIIPS) - это метод, основанный на управляемом компьютером фазовом сканировании линейного пространственного модулятора света. Посредством фазового сканирования до ультракороткого импульса MIIPS может не только определять характеристики, но и манипулировать ультракоротким импульсом, чтобы получить необходимую форму импульса в целевой точке (например, импульс с ограничением преобразования для оптимизации пиковой мощности и другие конкретные формы импульса). Этот метод отличается полной калибровкой и контролем ультракоротких импульсов, отсутствием движущихся частей и простой оптической настройкой. Доступны SLM с линейной матрицей, в которых используются нематические жидкокристаллические элементы, которые могут модулировать амплитуду, фазу или то и другое одновременно. [5] [6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Жюльен, Орели (01.03.2020). «Пространственные модуляторы света» (PDF) . Фотоника (101): 59–64. дои : 10.1051/photon/202010159. ISSN  1629-4475.
  2. ^ Морено, Игнасио; Дэвис, Джеффри А.; Эрнандес, Трэвис М; Коттрелл, Дон М.; Сэнд, Дэвид (21 декабря 2011 г.). «Полный контроль поляризации света от жидкокристаллического пространственного модулятора света». Оптика Экспресс . 20 (1): 364. doi :10.1364/oe.20.000364. ISSN  1094-4087.
  3. ^ Зинчик А.А. (2015). «Применение пространственных модуляторов света для генерации лазерных лучей со спиральным распределением фазы». Научно-технический журнал информационных технологий, механики и оптики . 15 (5): 817–824. дои : 10.17586/2226-1494-2015-15-5-817-824 .
  4. ^ Гарриман, Джейми; Серати, Стив; Стокли, Джей (18 августа 2005 г.). Дхолакия, Кишан; Спалдинг, Габриэль К. (ред.). «Сравнение пропускающих и отражающих пространственных модуляторов света для оптических манипуляций»: 59302D. дои : 10.1117/12.619283. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  5. ^ AM Вайнер. «Формирование фемтосекундных импульсов с помощью пространственных модуляторов света» (PDF) . ОБЗОР НАУЧНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ ТОМ 71, НОМЕР 5 МАЯ 2000 ГОДА . Проверено 6 июля 2010 г.
  6. ^ А.Д. Чандра и А. Банерджи (2020). «Быстрая фазовая калибровка пространственного модулятора света с использованием новых фазовых масок и оптимизация его эффективности с помощью итерационного алгоритма». Журнал современной оптики . Журнал современной оптики, том 67, выпуск 7, 18 мая 2020 г. 67 (7): 628–637. arXiv : 1811.03297 . Бибкод : 2020JMOp...67..628C. дои : 10.1080/09500340.2020.1760954. S2CID  219646821.

Внешние ссылки