液晶空间光调制器器件及应用

控制和利用光的技术已经存在了几个世纪，通常作为必须定制设计的静态解决方案。只有在过去几十年里，微电子和计算的数字时代才出现了快速可重写技术，这种技术用于显示器，并成为光学的主流。

在《光电科学》发表的一篇新评论中，作者展示了用现代数字工具包替代传统静态光学工具包以实现“按需发光”的最新进展。其结果是，数字控制光被引入到全球几乎所有主要光学实验室，为奇异形式的结构光的创建、控制、检测和利用开辟了新的道路。先进的工具包有望实现从经典到量子领域的新应用，为按需结构光开辟新的篇章。

本文作者回顾了使用现代数字工具包进行按需雕刻光的最新进展，为这一新兴课题提供了新的见解和观点。推动这一领域发展的核心技术是液晶空间光调制器（LC-SLM），它允许对光的振幅、相位、偏振进行高分辨率的定制，甚至可以定制更奇特的自由度，如路径、轨道角动量，甚至时空控制。这些简单而高效的设备由数百万像素组成，可以相位调制，以原则上无损的方式对光进行空间控制。

LC-SLM是多功能且功能强大的设备，具有多种应用，包括光束整形和控制、全息术、光学捕获和镊子、测量、波前编码、光学涡旋和量子应用。 高分辨率、高速和动态控制等独特特性使其非常适合在各种应用中用作动态光学器件。

在评论中，作者展示了这种LC-SLM如何用于各种任务，从创建各种形式的结构光到快速高效的探测器。它们推动了光通信、显微镜、成像领域的进步，甚至在现代量子光学实验室中不可或缺。

它使衍射光学和数字全息术这一高技术、高难度领域成为主流，任何人都可以通过相对廉价的解决方案进行访问。例如，作为计算机生成全息图的衍射光学元件最终可以用于它们所显示的“图片”。LC-SLM使这一巨大的飞跃成为可能，克服了先前解决方案的成本和复杂性。