Een ruimtelijke lichtmodulator is een apparaat dat, onder actieve aansturing, bepaalde parameters van een lichtveld kan moduleren door middel van vloeibare kristalmoleculen. Denk hierbij aan het moduleren van de amplitude van het lichtveld, de fase via de brekingsindex, de polarisatietoestand door rotatie van het polarisatievlak, of het omzetten van incoherent naar coherent licht. Op deze manier kan bepaalde informatie in de lichtgolf worden opgeslagen, wat resulteert in lichtgolfmodulatie. Het apparaat kan eenvoudig informatie in een één- of tweedimensionaal optisch veld laden en maakt gebruik van de voordelen van een brede lichtband, parallelle verwerking via meerdere kanalen, enzovoort, om de geladen informatie snel te verwerken. Het is een essentieel onderdeel van realtime optische informatieverwerking, optische interconnectie, optische computersystemen en andere toepassingen.
Werkingsprincipe van een ruimtelijke lichtmodulator
Over het algemeen bestaat een ruimtelijke lichtmodulator uit een aantal onafhankelijke eenheden, die in een eendimensionale of tweedimensionale opstelling in de ruimte zijn geplaatst. Elke eenheid kan onafhankelijk een optisch of elektrisch signaal ontvangen en zijn eigen optische eigenschappen aanpassen aan het signaal, om zo de lichtgolf die erop valt te moduleren. Dergelijke apparaten kunnen de amplitude of intensiteit, fase, polarisatietoestand en golflengte van de optische verdeling in de ruimte veranderen, of incoherent licht omzetten in coherent licht onder invloed van elektrische of andere signalen die in de tijd veranderen. Dankzij deze eigenschap kan het worden gebruikt als bouwsteen of sleutelcomponent in realtime optische informatieverwerking, optische berekeningen en optische neurale netwerksystemen.
De ruimtelijke lichtmodulator kan, afhankelijk van de manier waarop het licht wordt uitgelezen, worden onderverdeeld in een reflectietype en een transmissietype. Afhankelijk van het ingangsstuursignaal kan er onderscheid worden gemaakt tussen optische adressering (OA-SLM) en elektrische adressering (EA-SLM).
Toepassing van een ruimtelijke lichtmodulator
De vloeistofkristallen lichtklep maakt gebruik van directe licht-lichtconversie, wat resulteert in een hoog rendement, een laag energieverbruik, een hoge snelheid en een goede beeldkwaliteit. Deze klep kan breed worden toegepast in optische computertechnologie, patroonherkenning, informatieverwerking, beeldschermen en andere gebieden, en heeft brede toepassingsmogelijkheden.
Een ruimtelijke lichtmodulator is een essentieel onderdeel in moderne optische vakgebieden zoals realtime optische informatieverwerking, adaptieve optica en optische berekeningen. De prestaties van ruimtelijke lichtmodulatoren bepalen in grote mate de praktische waarde en de ontwikkelingsvooruitzichten van deze vakgebieden.
Belangrijkste toepassingen: beeldvorming en projectie, straalsplitsing, laserstraalvorming, coherente golffrontmodulatie, fasemodulatie, optische pincetten, holografische projectie, laserpulsvorming, enz.
Geplaatst op: 2 juni 2023