空間光調(diào)制器具有能實(shí)時(shí)地在空間上調(diào)制光束的重要功能，使其成為構(gòu)成實(shí)時(shí)光學(xué)信息處理、光計(jì)算等系統(tǒng)的關(guān)鍵器件。正因?yàn)槿绱耍臻g光調(diào)制器在現(xiàn)代光學(xué)領(lǐng)域中具有越來(lái)越重要的地位和價(jià)值。它是光學(xué)、光電混合系統(tǒng)進(jìn)行光互連、光學(xué)相關(guān)、光計(jì)算、模式識(shí)別、光學(xué)控制、光學(xué)檢測(cè)、圖象處理、顯示技術(shù)等中的基本構(gòu)件和關(guān)鍵器件。

空間光調(diào)制器的原理

　　空間光調(diào)制器?？s寫成SLM。顧名思義，它是一種對(duì)光波的空間分布進(jìn)行調(diào)制的器件，一般地說(shuō)，空間光調(diào)制器是指在信號(hào)源信號(hào)(控制信號(hào))的控制下，能對(duì)光波的某種或某些特性(如相位、振幅或強(qiáng)度、頻率、偏振態(tài)等)的一維或二維分布進(jìn)行空間和時(shí)間的變換或調(diào)制，從而將信源信號(hào)所荷載的信息寫進(jìn)入射光波之中的器件。控制信號(hào)可能是光學(xué)信號(hào)，又可能是電學(xué)信號(hào)。

　　空間光調(diào)制器含有許多獨(dú)立單元，它們?cè)诳臻g上排列成一維或二維陣列。每個(gè)單元都可以獨(dú)立地接受光學(xué)信號(hào)或電學(xué)信號(hào)的控制，利用各種物理效應(yīng)(泡克爾斯效應(yīng)、克爾效應(yīng)、聲光效應(yīng)、磁光效應(yīng)、半導(dǎo)體的自電光效應(yīng)、光折變效應(yīng)等)改變自身的光學(xué)特性，從而對(duì)照明在其上的光波進(jìn)行調(diào)制。

　　一般把這些獨(dú)立的小單元稱為空間光調(diào)制器的“像素”，把控制像素的信號(hào)稱為“寫入光”，把照明整個(gè)器件并被調(diào)制的輸入光波稱為“讀出光”，經(jīng)過(guò)空間光調(diào)制器后出射的光波稱為“輸出光”。形象的說(shuō)，空間光調(diào)制器可以看作一塊透射率或其它光學(xué)參數(shù)分布能夠按照需要進(jìn)行快速調(diào)節(jié)的透明片。顯然，寫入信號(hào)應(yīng)該含有控制調(diào)制器各個(gè)像素的信息。把這些信息分別傳送到相應(yīng)像素位置上去的過(guò)程，稱為“尋址”。

空間光調(diào)制器的分類

　　空間光調(diào)制器一般按照讀出光的讀出方式不同，可以分為反射型和透射型;而按照輸入控制信號(hào)的方式不同又可分為光尋址(OA-SLM)和電尋址(EA-SLM)。

　　光尋址時(shí)，實(shí)際上是利用適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)把一個(gè)二維光強(qiáng)分布成像在空間光調(diào)制器的像素平面上，便可以使寫入信號(hào)的像素與調(diào)制器的像素在空間上一一對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)尋址。因?yàn)樵跁r(shí)間上所有像素的尋址是同時(shí)完成的，所以光尋址是一種并行尋址方式。其特點(diǎn)是尋址速度Z快，而且像素的大小原則上只受尋址光學(xué)成像系統(tǒng)分辨率的限制。但要防止寫入光和讀出光之間的串?dāng)_，通常空間光調(diào)制器做成反射式的，在其中有一個(gè)隔離層，使兩光互不干擾;也可以使用不同波長(zhǎng)的光，利用濾光片消除它們之間的串?dāng)_。

　　電尋址時(shí)，一對(duì)相鄰的行電極和一對(duì)相鄰的列電極之間的區(qū)域構(gòu)成像素，由于電信號(hào)是串行信號(hào)，所以電尋址是串行尋址，一旦在光信息處理鏈中有一個(gè)電尋址，二維并行串行處理就被一維串行處理代替，處理速度立即降下來(lái)。另外，電尋址是通過(guò)條狀電極來(lái)傳遞信息的，電極尺寸的減小有一個(gè)限度，所以像素尺寸也有限度，即有一個(gè)分辨率極限。由于電極本身不透明，所以像素的有效通光面積與像素總面積之比——開口率較低，光能利用率不高。

空間光調(diào)制器發(fā)展展望

　　設(shè)計(jì)、開發(fā)空間光調(diào)制器的初衷是為光學(xué)信息處理提供譜面濾波器件?？臻g光調(diào)制器在此起到了重要的作用，但是由于種種限制，如靈敏度、圖像分辨率、空間均勻性等問(wèn)題，光學(xué)信息處理或光學(xué)計(jì)算機(jī)并未取得預(yù)期的效果。電子工程師看好空間光調(diào)制器的應(yīng)用價(jià)值，經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)，開發(fā)成功具備實(shí)用價(jià)值的器件，并率先應(yīng)用于投影機(jī)獲得成功。

　　大屏幕光信息顯示系統(tǒng)是典型的非相干光學(xué)信息處理系統(tǒng)，而空間光調(diào)制器又是光學(xué)信息處理的關(guān)鍵器件。因此可以說(shuō)，光學(xué)信息處理與現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)相結(jié)合形成產(chǎn)業(yè)的大屏幕投影電視機(jī)產(chǎn)業(yè)將更加推動(dòng)空間光調(diào)制器的發(fā)展。