中科微星 |
2021-03-26 17:11 |
如何选择一个适合您的空间光调制器
空间光调制器是采用LCOS(Liquid Crystal On Silicon, 硅基液晶)芯片来调节光波前的振幅或相位的光学器件。LCOS芯片是由液晶像元组成的像素阵列,每个像素都能单独地调制光。对于同一束光来说,像元的尺寸越小,调制得就越精细;像素的个数就是芯片的分辨率,分辨率越高,可调制的自由度就越高。 bM_Y(TgJ 在光通信、显微和望远等成像系统、自适应光学、光镊等许多应用领域中,都会涉及到光相位的调制,这时就需要用到这种新型的可编程光学仪器。 qWKpnofa 对于中科微星的空间光调制器LCOS本身的性质来说,它只改变光的相位,而不影响光的强度和偏振状态(振幅/光强的调制需要通过光路来实现)。通过改变电压来改变液晶的排列方式,相位调制随着液晶的排列方式而变化。通过CMOS背板和PC输出的DVI信号,液晶的排列是单像素可控的。 t9&)9,my 从早期的铁电物质和扭曲向列液晶结构开始,到利用光电寻址。滨松的中央研究所和固体事业部致力于空间光调制技术已有30多年的历史了。其空间光调制器目前主要在高端市场中,以高线性度、高光利用率、高衍射效率等性能著称。 *6e`km 空间光调制器涉及的应用比较多,那么要如何根据自己的研究需求来选择合适的空间光调制器呢? uTA
/E9OY 为了帮助各位广大需求用户,这里,中科微星和大家聊一聊,关于空间光调制器选择的哪些方法: mC
n,I 1. 选择对应的波段 (
Z\OqG 一般空间光调制器的LCOS产品都包含九个不同的型号,以-01~-09在型号的末尾表示。如X10468-07中的-07就是指该型号的产品可调制波长范围为620nm-1100nm # ,u7lAz * 虚线范围所指含义:对于-05型号来说,波长小于400nm的紫外光会对LCOS造成损伤,更多细节请向我们咨询。对于-08型号,波长1350nm-1400nm这一段由于玻璃基片的吸收会导致反射率(光利用率)下降约5%。 Z*.fSmT8) 2. 选择像元大小和分辨率 "@Bc eD LCOS是由像素阵列组成的,一般提供两种分辨率:792×600, 1272×1024;对于792×600分辨率的产品,还有两种像元大小可供选择:20μm,12.5μm。 LH"MJWOJ 需要特别注意的是,不是所有品牌的产品所标示的"填充因子(Fill factor)"都是一个概念!一些品牌的填充因子(Fill factor)占比并没有考虑像素间间距(Inter pixel gap),所以通常此项的百分比很高,参数显得很"漂亮"(其填充因子占比计算方法见下图)。但用户不了解的是,其实其Inter pixel gap却很大,有的甚至高达1.3μm。 b9)%,3- 3. 注意光阈值是否合适 gZ%B9i: LCOS是不能照射超过阈值的光的,如果超过阈值光强,则会发生损伤,轻则线性度下降,重则液晶层融化。 #w*1 ! 中科微星LCOS的光阈值在同类产品中属于较高的水平,具体值由于型号、波长、用户使用的光源类型不同会有很大差异,选型时,一定要参考样本中产品可承受最大光强阈值表。 -dsB@nPiUw 另外,从波长选型中可以看到,-01到-09这九种型号中,-01,-07,-08这三种型号的波长范围较长; Ym(^ih 而-02,-03,-04,-05,-06,-09这几种型号的波长范围较短,这是因为它们在液晶的底层加了介质镜(Dielectric mirror),大大提高了光阈值和光利用率,但也将波长范围限制在一个比较小的范围内。用户需要根据应用的需求进行选择。 'j !!h4 4. 读懂参数,选型不难 + G"=1sxJ 在空间光调制器的参数表中,包含着几个重要的性能参数,需要用户特别地关注: &Sj<X`^ 光利用率(反射率)、一级衍射效率、线性度、稳定性 gq*- v:P> 光利用率(反射率) =#&K\ 为了提高光的利用率,在调制的过程中将光能的损失降到最低。这里光利用率 >{~W" 就定义为光经过LCOS液晶面反射的反射率,即平均反射光强占入射光强的百分比。 J<p< | |