Was ist ein räumlicher Lichtmodulator?
Ein räumlicher Lichtmodulator (SLM) verwendet die Eingabe eines elektrischen oder optischen Signals, um das Licht zu ändern und ein Bild so schnell wie mehrere Male pro Millisekunde zu erstellen. Dies kann in vielen verschiedenen Variationen gefunden werden und wird in einer Vielzahl von optischen Geräten verwendet, einschließlich Overheadprojektor, Fernseher oder anderen Video- und Grafikdisplays. Es stehen ein- und zweidimensionale Typen mit Pixeln zur Verfügung, die die Grundelemente für jedes auf einem Bildschirm angezeigte Bild darstellen. Die vielen Arten von räumlichen Lichtmodulatoren können elektrische oder optische Funktionen einzeln ausführen oder in einem Modulator kombinieren.
Flüssigkristall ist häufig das Medium, das von einem räumlichen Lichtmodulator verwendet wird, während eine Steuerschaltung Daten für jedes Einzelbild eines Bildes in das Pixelarray verarbeitet. Die zweidimensionalen Typen werden in Videoprojektoren verwendet, ein SLM kann jedoch auch in vielen verschiedenen Anwendungen verwendet werden. Eine Art, die als variabler elektrooptischer Spiegel bekannt ist, ist für optische Systeme wie Strahlteiler, Verschlüsse und Spiegel geeignet. Es kann in stark reflektierenden Systemen verwendet und in so kleinen Maßstäben hergestellt werden, dass die Modulatoren in Fenster integriert werden können, die heller und dunkler werden können. Mikrospiegelgeräte können in einzelne Chips eingebaut werden, die in wissenschaftlichen Geräten wie Hochleistungslasern verwendet werden.
Je nach Anwendung kann ein SLM mit Wellenlängen einschließlich des nahen Infrarot arbeiten. Ultraviolette und kurz-, mittel- oder langwellige Infrarotwellenlängen können ebenfalls verwendet werden, um eine bestimmte Wellenlänge im Lichtspektrum zu modifizieren. Manchmal wird ein räumlicher Lichtmodulator verwendet, um die Richtung von Laserstrahlen zu steuern, die Abweichung von Lichtwellen zu korrigieren und Bilder zu verarbeiten und zu analysieren. Sie kann auch die Amplitude oder die Phase des Lichts oder beides ändern, wenn die Funktionskombination für die Anwendung am besten geeignet ist.
Der räumliche Lichtmodulator kann eine so genaue Steuerung des Lichts liefern, dass Ingenieure über seine Verwendung beim optischen Rechnen und bei der holographischen Datenspeicherung nachdenken. Das Licht kann pixelgenau verändert werden. Der Modulator und das Flüssigkristallelement können für die Platzierung auf Leiterplattenkomponenten für Computer-Grafikkarten auf einem einzigen Silikonchip aufgebaut sein. Bilder können mit sehr hoher Geschwindigkeit über digitale Videoschnittstellen übertragen werden, da der SLM dichte Pixeldaten verarbeitet und eine Anzeige mit sehr hoher Auflösung für den Benutzer ermöglicht. Die Phasenraten können bis zu weniger als einer Millisekunde betragen, sodass für alle Arten von Computern und mobilen Geräten schnelle und qualitativ hochwertige Videos möglich sind.