二維空間光調(diào)制器(SLM)提供相移的單獨(dú)可尋址像素。Thorlabs的Exulus?二維SLM由基于顯示技術(shù)的硅基液晶(LCoS)技術(shù)制造，其像素要遠(yuǎn)多于分段反射鏡和可變形反射鏡等低階相位調(diào)制器。而且，一個(gè)像素的相移幾乎不會(huì)與其他像素串?dāng)_。因此Exulus?2D SLM非常適合許多光束操控應(yīng)用，比如光學(xué)捕獲、光束控制與整形、飛秒脈沖整形、自適應(yīng)光學(xué)、成像和全息投影。這里整理收集了我們目前與SLM相關(guān)的幾個(gè)視頻，以便收藏查看~

液晶顯示的工作原理

本視頻介紹硅基空間光調(diào)制器(SLM)中的液晶的光學(xué)工作原理，此類SLM用于對(duì)輸出光束進(jìn)行相位調(diào)制。入射光必須線性偏振，并且方向平行于SLM的光軸方向。此入射偏振方向是光束保持偏振態(tài)以及輸出光束滿足預(yù)期結(jié)果的必要條件。

輸入光束的偏振態(tài)會(huì)影響輸出光束的光學(xué)特性，這是因?yàn)橐壕拥碾p折射。液晶由大量具有空間有序性的橢圓形分子組成。平行于分子長(zhǎng)軸偏振的光比平行于短軸偏振的光折射率更高。這些分子的旋轉(zhuǎn)和施加在液晶層上的電壓相關(guān)。液晶的光軸處于分子的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)。通過調(diào)制施加在每個(gè)像素上的電壓，SLM可以調(diào)整單個(gè)像素的折射率，從而調(diào)整光程長(zhǎng)度。

通過動(dòng)畫和方程式呈現(xiàn)液晶層光學(xué)特性的一些背景信息，以說明施加的電壓對(duì)液晶層折射率的影響，以及液晶層對(duì)具有不同偏振方向的線偏振光的影響。請(qǐng)注意，當(dāng)線偏振光未與所謂的SLM光軸(實(shí)際上是液晶層中分子的旋轉(zhuǎn)平面)平行對(duì)齊時(shí)，SLM會(huì)提供無(wú)法預(yù)測(cè)的結(jié)果。

SLM相位延遲的校準(zhǔn)要點(diǎn)

硅基空間光調(diào)制器(SLM)在有限的范圍內(nèi)調(diào)制相位，整個(gè)范圍一般分成離散的步數(shù)，最小的相位變化受限于最小的步長(zhǎng)，每個(gè)步長(zhǎng)對(duì)應(yīng)特定灰度值，表示不同的相位延遲。這一方式便于生成二維相位延遲圖案導(dǎo)入SLM，也可以推導(dǎo)某個(gè)圖案對(duì)入射光的影響。此視頻介紹一種干涉校準(zhǔn)法原理，對(duì)SLM的屏幕一半施加反射鏡相位圖案，另一半施加二元相位光柵圖案。光柵的負(fù)級(jí)次衍射光和反射鏡的反射光重疊并發(fā)生干涉。當(dāng)光柵的大部分衍射光處于一級(jí)時(shí)，干涉圖案將由周期條紋組成。通過調(diào)節(jié)灰度值，得到最佳的條紋對(duì)比度，從而確定灰度值對(duì)應(yīng)的相位差。

SLM相位延遲校準(zhǔn)操作演示

硅基空間光調(diào)制器(SLM)中反射式液晶所提供的相位延遲(相位調(diào)制)取決于許多因素，包括施加的控制電壓、環(huán)境條件和入射光的特性。制造商根據(jù)施加的電壓來(lái)校準(zhǔn)SLM的相位延遲時(shí)，通常是在特定工作條件下，針對(duì)具有特定波長(zhǎng)和入射角的準(zhǔn)直光進(jìn)行校準(zhǔn)。由于應(yīng)用裝置和操作條件可能與制造商存在較大差異，因此為每個(gè)應(yīng)用重新校準(zhǔn)SLM的相位延遲一般會(huì)有好處。

此視頻教程演示了一種干涉測(cè)量法，用于校準(zhǔn)反射式SLM的相位延遲，此類SLM用于調(diào)制相位而不影響入射光的線偏振態(tài)。此校準(zhǔn)裝置需要用到一束已準(zhǔn)直的線偏振輸入光、一個(gè)相機(jī)，以及SLM。

干涉校準(zhǔn)法在SLM面板的半邊施加相同灰度的反射鏡圖案，而另外半邊施加二元位相光柵圖案。一邊的反射光和另一邊的一級(jí)衍射光重疊而產(chǎn)生干涉條紋。在校準(zhǔn)時(shí)，二元相位光柵圖案保持固定，反射鏡灰度從0到255逐步增加。通過相機(jī)采集的干涉條紋，以曲線擬合方法找到每個(gè)灰度對(duì)應(yīng)的相位延遲。

SLM光場(chǎng)調(diào)控與CGH投影生成演示

此視頻展示的是使用SLM生成的渦旋光束或艾里光束演示裝置以及計(jì)算機(jī)生成全息圖(CGH)投影演示裝置。

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