Co to jest modulator światła przestrzennego?

Przestrzenny modulator światła (SLM) wykorzystuje sygnał elektryczny lub optyczny do zmiany światła i stworzenia obrazu tak szybko, jak kilka razy na milisekundę. Można go znaleźć w wielu różnych odmianach i jest stosowany w szerokiej gamie urządzeń optycznych, w tym w rzutniku, telewizorze lub innym wyświetlaczu wideo i graficznym. Dostępne są typy jedno- i dwuwymiarowe, oba z pikselami, podstawowymi elementami każdego obrazu wyświetlanego na ekranie. Wiele odmian przestrzennego modulatora światła może wykonywać funkcje elektryczne lub optyczne indywidualnie lub łączyć je w jeden modulator.

Ciekły kryształ jest często medium wykorzystywanym przez przestrzenny modulator światła, podczas gdy obwód sterujący przetwarza dane w matrycy pikseli dla każdej klatki obrazu. Dwuwymiarowe typy są używane w projektorach wideo, ale SLM może być również używany w wielu różnych aplikacjach. Jeden rodzaj, znany jako zmienne lusterko elektrooptyczne, nadaje się do systemów optycznych, takich jak dzielniki wiązki, żaluzje i lustra. Może być stosowany w systemach o wysokim współczynniku odbicia i wytwarzany w tak małych skalach, że modulatory można zintegrować z oknami, które mogą rozjaśniać i przyciemniać. Urządzenia mikromirrorowe mogą być wbudowane w pojedyncze układy wykorzystywane w sprzęcie naukowym, takim jak lasery dużej mocy.

W zależności od zastosowania SLM może pracować z długością fali, w tym w bliskiej podczerwieni. Długości fal podczerwieni w zakresie ultrafioletowym i krótko-, średnio- lub długofalowym można również wykorzystać do modyfikacji określonej długości fali w widmie światła. Przestrzenny modulator światła jest czasem wykorzystywany w celu kontrolowania kierunku wiązek laserowych, korekcji odchyleń fal świetlnych oraz przetwarzania i analizy obrazów. Może również zmieniać amplitudę lub fazę światła, lub jedno i drugie, jeśli kombinacja funkcji najlepiej pasuje do zastosowania.

Przestrzenny modulator światła może zapewnić tak precyzyjną kontrolę światła, że ​​inżynierowie rozważają jego zastosowanie w obliczeniach optycznych i holograficznym przechowywaniu danych. Światło można modyfikować do pojedynczego piksela. Modulator i element ciekłokrystaliczny można zbudować na pojedynczym chipie silikonowym do umieszczenia na elementach płytki drukowanej do komputerowych kart graficznych. Obrazy mogą być przesyłane z bardzo dużymi prędkościami przez cyfrowe interfejsy wideo, ponieważ SLM przetwarza gęstą liczbę pikseli i pozwala użytkownikowi wyświetlać bardzo wysoką rozdzielczość. Prędkości fazowe mogą być tak szybkie, jak niecałe milisekundy, dzięki czemu możliwe jest szybkie i wysokiej jakości wideo dla wszystkich typów komputerów i urządzeń mobilnych.