空間光調(diào)制器

《空間光調(diào)制器》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、空間光調(diào)制器光學(xué)信息處理系統(tǒng)處理光波荷載的信息。這些信息用光波的某一參數(shù)的空間分布來(lái)表征：強(qiáng)度、相位、偏振。光波荷載信息的特點(diǎn)：光波頻率高，可允許信號(hào)本身有很寬的帶寬。光波是獨(dú)立傳播，兩束或多束光可以在空間交叉而互不干擾。信息可以多通道并行或交叉?zhèn)鞑?。光波以并行方式傳遞所載荷的信息。信息處理具有大容量、高速度的特點(diǎn)。1、概論光波頻率高，可允許信號(hào)本身有很寬的帶寬。光波是獨(dú)立傳播，兩束或多束光可以在空間交叉而互不干擾。信息可以多通道并行或交叉?zhèn)鞑ァ９獠ㄒ圆⑿蟹绞絺鬟f所載荷的信息。信息處理具有大容量、高速度的特點(diǎn)。光波荷載信息的特點(diǎn)：空間光調(diào)制器：Spat

2、ialLightModulator(SLM),一種對(duì)光波的空間分布進(jìn)行調(diào)制的器件?？臻g光調(diào)制器含有許多獨(dú)立單元，它們?cè)诳臻g排列成一維或二維陣列，每個(gè)單元都可以獨(dú)立地接收光信號(hào)或電信號(hào)的控制，并按此信號(hào)改變自身的光學(xué)性質(zhì)（透過(guò)率、反射率、折射率等），從而對(duì)通過(guò)它的光波進(jìn)行調(diào)制；通過(guò)吸收調(diào)制振幅，通過(guò)折射率調(diào)制相位，通過(guò)偏振面的旋轉(zhuǎn)調(diào)制偏振態(tài)等等?？臻g光調(diào)制器研究和開發(fā)的主體：材料研究、器件設(shè)計(jì)和制造、系統(tǒng)應(yīng)用?？刂七@些單元光學(xué)性質(zhì)的信號(hào)稱為：寫入信號(hào)（光信號(hào)或電信號(hào)）。射入器件并被調(diào)制的光波稱為：讀出光。經(jīng)過(guò)空間光調(diào)制器后的輸出光波稱為：輸出光。寫入信號(hào)

3、應(yīng)含有控制調(diào)制器各單元的信息，并把這些信息分別傳送到調(diào)制器相應(yīng)的各單元位置上改變其光學(xué)性質(zhì)；當(dāng)讀出光通過(guò)調(diào)制器時(shí)，其光學(xué)參量（振幅、強(qiáng)度、相位或偏振態(tài)）就受到空間光調(diào)制器各單元的調(diào)制，結(jié)果變成了一束具有新的光學(xué)參量空間分布的輸出光?？臻g光調(diào)制器的分類按照讀出方式的不同分為：反射式透射式按照輸入控制信號(hào)的方式：光尋址(OA-SLM)電尋址(EA-SLM)按其在系統(tǒng)中的位置區(qū)分：input-SLMprocessor-SLMoutput-SLM光尋址：模擬的非像素單元構(gòu)成，光－光轉(zhuǎn)換。電尋址：?jiǎn)蝹€(gè)分離的像素組成，電－光實(shí)時(shí)接口器件。模擬和數(shù)字兩類。寫入信號(hào)把

4、信息傳遞到SLM上相應(yīng)位置，以改變SLM的透過(guò)率分布的過(guò)程——尋址。當(dāng)寫入信號(hào)為電信號(hào)時(shí)，采用電尋址的方式通過(guò)SLM上兩組正交的柵狀電極，用逐行掃描的方法，把信號(hào)加到對(duì)應(yīng)的單元上，又稱：矩陣尋址一對(duì)相鄰的行電極和一對(duì)列電極之間的區(qū)域構(gòu)成SLM的最小單元——像素電尋址方式是光－電混合處理系統(tǒng)。有以下缺點(diǎn)：電信號(hào)是時(shí)間串行信號(hào)，所以電尋址是串行尋址。電尋址通過(guò)條狀電極來(lái)傳遞信息，電極尺寸的減小有一個(gè)限度，所以像素尺寸也有限度。電極本身不透明，所以像素的有效通光面積與像素總面積之比——開口率較低，光能利用率比較低。數(shù)字式微反射鏡器件DMD是一種新型的電尋址空

5、間光調(diào)制器。當(dāng)寫入信號(hào)為電光信號(hào)時(shí)，采用光尋址的方式。光尋址的空間分辨率通常高于電尋址。光尋址是并行尋址方式。光尋址的SLM一般是反射式。常用的空間光調(diào)制器電尋址空間光調(diào)制器薄膜晶體管液晶顯示器TFT-LCD磁光空間光調(diào)制器MOSLM數(shù)字微反射鏡器件DMD光尋址空間光調(diào)制器鐵電液晶空間光調(diào)制器FLC-SLM液晶光LCLV、陰極射線管-液晶光閥CRT-LCLV微通道板空間光調(diào)制器MSLMPockels光調(diào)制器2、磁光空間光調(diào)制器原理：根據(jù)磁光效應(yīng)（法拉第效應(yīng)）法拉第效應(yīng)材料:在外加磁場(chǎng)作用下，光學(xué)性質(zhì)通過(guò)極化發(fā)生變化3、液晶的扭曲效應(yīng)及薄膜晶體管液晶顯示

6、器TFT-LCD液晶材料：最為廣泛的一種電光效應(yīng)材料。介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物態(tài)，它具備液體的流動(dòng)性，又具備固態(tài)晶體的排列性質(zhì)。液晶狀態(tài)可以向結(jié)晶態(tài)和液態(tài)相變。變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)時(shí)，不僅具有分子取向的有序性，而且分子重心具有周期平移性；變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，失去分子重心周期平移性，也失去了分子取向的有序性，成為完全無(wú)序狀態(tài)。液晶以凝集構(gòu)造的不同可分成三種：●向列型（nematic）液晶●近晶型（smectic）液晶●膽甾醇型（cholesteric）液晶液晶的基本性質(zhì)液晶的取向效應(yīng)液晶的電光效應(yīng)液晶的取向效應(yīng)液晶具有光學(xué)各向異性，沿分子長(zhǎng)軸方向上的折射率不同于沿短軸方

7、向上的折射率。如果沿分子長(zhǎng)軸方向上的折射率大于沿短軸方向上的折射率，稱為正性液晶，反之稱為負(fù)性液晶。對(duì)基片表面處理，可使液晶分子平行于基片且容易排成同一方向。如：摩擦定向方法?！裣蛄行停╪ematic）液晶液晶分子大致以長(zhǎng)軸方向平行配到，因此具有一維空間的規(guī)則性排列。此類型液晶的粘度小，應(yīng)答速度快，是最早被應(yīng)用的液晶，普遍的使用于液晶電視、筆記本電腦以及各類型顯示元件上。●近晶型（smectic）液晶具有二維空間的層狀規(guī)則性排列，各層間則有一維的順向排列。一般而言，此類分子的黏度大，印加電場(chǎng)的應(yīng)答速度慢，比較少應(yīng)用于顯示器上，多用于光記憶材料的發(fā)展上。

8、●膽甾型（cholesteric）液晶此類型液晶是由多層向列型液晶堆積所形成，為向列型液晶的一