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如何選擇一個適合您的空間光調制器 在光通信、顯微和望遠等成像系統(tǒng)、自適應光學、光鑷等許多應用領域中，都會涉及到光相位的調制，這時就需要用到這種新型的可編程光學儀器。 對于中科微星的空間光調制器LCOS本身的性質來說，它只改變光的相位，而不影響光的強度和偏振狀態(tài)（振幅/光強的調制需要通過光路來實現(xiàn)）。通過改變電壓來改變液晶的排列方式，相位調制隨著液晶的排列方式而變化。通過CMOS背板和PC輸出的DVI信號，液晶的排列是單像素可控的。 從早期的鐵電物質和扭曲向列液晶結構開始，到利用光電尋址。濱松的中央研究所和固體事業(yè)部致力于空間光調制技術已有30多年的歷史了。其空間光調制器目前主要在高端市場中，以高線性度、高光利用率、高衍射效率等性能著稱。 空間光調制器涉及的應用比較多，那么要如何根據(jù)自己的研究需求來選擇合適的空間光調制器呢？ 為了幫助各位廣大需求用戶，這里，中科微星和大家聊一聊，關于空間光調制器選擇的哪些方法： 1. 選擇對應的波段 一般空間光調制器的LCOS產品都包含九個不同的型號，以-01~-09在型號的末尾表示。如X10468-07中的-07就是指該型號的產品可調制波長范圍為620nm-1100nm * 虛線范圍所指含義：對于-05型號來說，波長小于400nm的紫外光會對LCOS造成損傷，更多細節(jié)請向我們咨詢。對于-08型號，波長1350nm-1400nm這一段由于玻璃基片的吸收會導致反射率（光利用率）下降約5%。 2. 選擇像元大小和分辨率 LCOS是由像素陣列組成的，一般提供兩種分辨率：792×600， 1272×1024；對于792×600分辨率的產品，還有兩種像元大小可供選擇：20μm，12.5μm。 需要特別注意的是，不是所有品牌的產品所標示的"填充因子（Fill factor）"都是一個概念！一些品牌的填充因子（Fill factor）占比并沒有考慮像素間間距（Inter pixel gap），所以通常此項的百分比很高，參數(shù)顯得很"漂亮"（其填充因子占比計算方法見下圖）。但用戶不了解的是，其實其Inter pixel gap卻很大，有的甚至高達1.3μm。 3. 注意光閾值是否合適 LCOS是不能照射超過閾值的光的，如果超過閾值光強，則會發(fā)生損傷，輕則線性度下降，重則液晶層融化。 中科微星LCOS的光閾值在同類產品中屬于較高的水平，具體值由于型號、波長、用戶使用的光源類型不同會有很大差異，選型時，一定要參考樣本中產品可承受最大光強閾值表。 另外，從波長選型中可以看到，-01到-09這九種型號中，-01，-07，-08這三種型號的波長范圍較長； 而-02,-03,-04,-05,-06,-09這幾種型號的波長范圍較短，這是因為它們在液晶的底層加了介質鏡（Dielectric mirror），大大提高了光閾值和光利用率，但也將波長范圍限制在一個比較小的范圍內。用戶需要根據(jù)應用的需求進行選擇。 4. 讀懂參數(shù)，選型不難 在空間光調制器的參數(shù)表中，包含著幾個重要的性能參數(shù)，需要用戶特別地關注： 光利用率（反射率）、一級衍射效率、線性度、穩(wěn)定性 光利用率（反射率） 為了提高光的利用率，在調制的過程中將光能的損失降到最低。這里光利用率 就定義為光經過LCOS液晶面反射的反射率，即平均反射光強占入射光強的百分比。 5.穩(wěn)定性 在光調制的精度方面還有一個重要參數(shù)，是相位的穩(wěn)定性。因為LCOS是通過交流電來驅動的，所以輸出光會隨著驅動頻率而浮動，下圖所示的是-04型號的相位浮動范圍。其中X10468和X13267系列的驅動頻率是240Hz（SVGA），穩(wěn)定性在±0.01π以內；而X13138系列的驅動頻率是120Hz（SXGA），雖然比SVGA驅動的兩個系列稍差一些，但也能維持在±0.03π以內。 除了參數(shù)意義上的"線性度"外，這里再擴展一下，聊一聊空間光調制器"鏈接"的穩(wěn)定性。 對于空間光調制器這類產品，歐盟國家有著這樣的規(guī)定，如是非歐盟國產品想進入其市場，就需要通過嚴格的CE認證。這就要求產品的接線和連接器都非常結實，不受噪聲干擾。雖然這讓濱松LCOS的體積會相對較大，但也保證了它的質量和耐用性要超過其他未經CE認證的產品。 * 部分產品為歐盟國的品牌，則不需CE認證便可直接在其領域內銷售。 有些用戶可能會提到排線的連接方式，這樣雖然減小了體積，但不耐使用，且損壞率較高。其實在使用LCOS時，只需要把LCOS頭放在光學平臺上，把控制箱另置在操作臺的架子上，就可以解決其占地過大的問題了。 6. 線性度 相位調制的線性度在光調制的精度方面是一個至關重要的參數(shù)。濱松空間光調制器追求等高精度的調制，所以在線性度方面有著公認的滿意表現(xiàn)。 對于一些單純追求相位調制范圍或分辨率的產品，線性度容易被忽略，這樣就在調制精度方面存在問題。這在下圖中能看出：  我們可以看到，該品牌產品在0-2π區(qū)間范圍內線性度較差，而大部分應用主要使用的都是0-2π這個范圍內。因為從波動光學的角度來說，像差2π的整數(shù)倍的兩個相位的光，是可以進行等效的。 7. 關注一級衍射效率 這里的"一級衍射效率"其實才是LCOS真正的"衍射效率"，是通過加載閃耀光柵時（將LCOS作為光柵使用）一級衍射光的能量占零級衍射光能量的百分比來定義的。加載閃耀光柵時，光斑級次如下圖所示：  （a）未加載光柵。 （b）加載2-level光柵，空間分辨率為25線對/mm，圖中為±1級光及0級光。 （c）加載4-level光柵，相當于12.5線對/mm的空間分辨率。 而搭建一個簡單的光路，用戶便可自行使用光功率計實現(xiàn)衍射效率進行檢測：  光柵level/steps越高，空間分辨率就越低，但是衍射效率越高。光柵level/steps和空間分辨率lp/mm之間呈現(xiàn)出這樣的對應關系：  另外需要特別注意的是，實驗室靜電有可能造成衍射效率的下降，這里也提醒用戶朋友們在使用空間光調制器時，請注意防護。 以上就是中科微星對空間光調制器選擇時的一些見解，希望能對廣大用戶理解空間光調制器的參數(shù)和選型有一定幫助。當然，要最終選中一款心儀的產品，可能還會遇到其他特殊的問題。這個時候，請致電中科微星，請我們的專業(yè)工程師為您解答疑惑吧！ 關鍵詞： 空間光調制器
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