空间光调制器 (SLM) 在光学系统中的主要功能是将电能转换为光能。这些系统的处理平面通常包括透镜、全息图（光学记录或计算机生成的）以及非线性元件。

SLM 在创建实用光学处理器中发挥着至关重要的作用，正在进行的研究旨在提高其效率和性能。

SLM 技术：概述

光的空间调制已在光通信和信息处理中应用多年。

SLM 可以根据调制器的两个空间维度来调制关键的光属性，例如振幅、相位、偏振或这些参数的组合。这些电光设备由于其在众多光学成像应用中的多功能性而引起了国际社会的广泛关注。

用于开发 SLM 的主要平台包括机械或热变形系统（称为数字微镜设备 (DMD)）和广泛使用的磁光设备。

然而，“SLM”一词通常指利用液晶（LC）电光各向异性的非机械组件。液晶是一种性质介于固体和液体之间的有机材料。

不同液晶中间相的流体特性由液体有序性决定。例如，在向列相中间相中，分子缺乏位置顺序，而是沿着一个优先方向取向，这个方向由一个被称为指向矢轴的矢量定义。

当电场施加到液晶材料上时，会产生弹力，使分子以最小化应变能的方式重新定向。这种重新定向可以通过控制施加的电?。ㄍǔＴ谝晃蚨┰诳占渖辖锌刂?。

这种控制可以对入射光波的相位进行调制，4称为“读出光束”，它携带着要编码到光的相位中的信息。

在较新的应用中，DMD 得到了广泛的应用。这些器件具有用于光调制的微镜。5两个固定微镜状态之间的快速切换实现了光的高速振幅调制，这使得 DMD 非常适合需要高帧速率的应用，例如视频投影。

然而，由于 DMD 以二进制方式运行（每个镜子处于“开”或“关”状态），因此它们在提供光的相位和偏振的定制调制方面的能力受到限制。

对于需要更复杂调制（例如相位和偏振调制）的应用，通常首选基于 LC 技术的其他类型的 SLM。

SLM全息技术的进步

事实证明，支持多视角全息3D显示系统的新型系统是解决增强现实(AR)显示工业应用中常见视场角受限问题的有效方案。这些系统显著改善了传统的缺陷。

这些系统突破是通过利用相位SLM上传合成相位全息图、简化图像拼接、避免单独重建图像之间的带宽限制而实现的。

相位SLM对于生成具有真实物理深度线索和高分辨率的高质量全息图像至关重要。

为了进一步提升观看体验并扩大视场，系统中集成了一个称为全息光学元件（HOE）的方向控制元件。HOE将多视角重建图像重定向到多个视区，从而实现多视角显示，并扩大全息显示系统的有效视场。

通过结合相位SLM和HOE的功能，多视角全息3D显示系统可以克服传统全息显示器的局限性，并通过改进的视野提供身临其境的观看体验，使其适用于广泛的AR和其他3D显示应用。

实验结果表明，该系统成功实现4K分辨率的多视角全息AR 3D显示，效率超越现有系统。

CGH生成算法的开发代表了全息技术的又一重大进步，特别是在效率和实时性能方面。

该方法利用基于独特的分体罗曼透镜衍射模型中的一步后向计算技术，快速生成3D全息图。该模型基于傅里叶全息系统，涉及RGB图像与全息图平面之间的相互作用。

在该衍射模型中，光波从 RGB 图像到全息图的传播由预先设计的、与深度相关的虚拟分裂罗曼透镜相位调制。

这种相位调制技术能够有效地将输入的RGB深度内容映射到全息图图案上，然后显示在SLM上。这使得快速开发复杂的全息图成为可能，尤其是对于AR应用而言。

全息技术在3D打印中的作用

断层扫描体积增材制造 (VAM) 技术的引入，彻底改变了中观尺度物体的制造方式，能够在几十秒内完成快速打印。该方法利用全息相位调制技术，显著提升了打印能力。

最近，研究人员利用全息相位调制来提高VAM的效率。在VAM打印中，将全息相位调制与SLM结合使用具有几个关键优势。

它提高了光投影效率，并使分辨率达到光衍射极限，从而能够制造高度详细的结构。

该新工艺涉及使用 CGH 将光传播通过感光树脂容器，将 2D 调制器上编码的相位转换为所需的强度投影。

该方法已通过模拟和实验得到验证，后者涉及使用 DMD 作为傅里叶配置中的 2D 相位调制器的体积打印机的实现。

将平铺全息图与点扩展函数整形技术相结合，可以有效降低散斑噪声，从而获得高质量的打印物体。全息投影技术已用于在不到一分钟的时间内制造毫米级3D物体，分辨率可达164微米。这一进展为各个领域的快速精准制造开辟了新的可能性。

开发用于空间光调制器（SLM）的新型材料对于提升光学处理能力至关重要。响应时间更快、分辨率更高、效率更高的材料对于实现复杂全息数据的实时处理以及提升基于SLM的系统性能至关重要。

研究人员正在设计新型材料和相位调制技术，以显著提高基于空间光调制器的全息数据处理系统的效率?；谌斯ぶ悄?(AI) 算法的实施也确保了空间光调制器系统在各种高级应用中的光明前景。

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  Q1058C-SFxxL-H AO Q-SWITCH

  型号：

  厂家：Isomet Corp

  概述：Q开关是用于产生非常高的峰值功率、短持续时间的激光脉冲的腔内器件。这些典型地是在零级光束上操作的损耗调制器。Q开关的目标是从零级衍射尽可能多的功率，以增加腔损耗并消除激光输出。当对Q开关的RF驱动瞬间关闭时，在激光器中建立的光功率作为短脉冲发射。该过程可以以超过100kHz的速率重复。根据频率和相互作用长度，AO Q开关要么像AOM一样工作在主要具有单个衍射光束的Bragg区域，要么工作在具有多个衍射光束的Raman-Nath区域。

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