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对光进行编程(问题)
- 光的可控参量:相位、角动量、能量分布、传播方向、偏振、脉冲、速度、波长…,而相位调制通常能够串联起其他的光编程方式。
- 光编程器件:LCOS SLM(phase)、DMD(energy)、LCD、MEMS(direction)。
LCOS如何实现对光编程
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为什么使用相位调制:光是一种电磁波,通过复振幅表示法可以知道,我们可以控制电场相位或者振幅,以能量分布控制为例,振幅调制通过遮挡部分光,使得满足所需能量分布的光透过,这种方法能量利用率较低。相位调制使得光场重新分布以达到所需能量分布,能量利用率高。
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LCOS SLM的应用场景:
- 民用:投影仪、激光电视
- 新型产业:AR/VR、车载抬头显示、5G WSS
- 科研及工业:激光加工、光通信/量子通信、光镊、相差校正
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波前调制:相位相同的面,故相位调制->波前调制。例子有:透镜、单缝衍射、双缝干涉、光栅、锥棱镜、涡旋光
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模拟->数字
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液晶的横切面:使用电极电压控制液晶分子排列,并经过高反射率介质镜反射回去。
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CGH:
- 基本原理:
- 消除零级光:1. SLM叠加菲涅尔透镜,零级光在无穷远处成像,相位图经过菲涅尔透镜在屏处成像 2. 叠加光栅,在平面二维方向将零级光移开。零级光
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像素化带来的问题:填充因子不为零,光利用率下降,缝组成的光栅产生干涉、衍射及其零级光对最后的成像造成干扰。
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一级衍射效率(没太搞懂,为什么是一级衍射效率,而不是零级衍射效率)
- 波长对SLM的影响,不同波长折射率不同,造成光程差不同,从而不同波长存在不同的LUT。
- 激光对SLM的影响:
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SLM两个矛盾:
- 像素尺寸更小、像素数目更多 VS. 调制精度:填充因子、表面平整度、衍射效率、光利用率下降
- 达到0~2pi调制范围 VS. 刷新速度