PDF《德国Holoeye高精度纯相位空间光调制器》

Holoeye 空间光调制器 德国Holoeye高精度纯相位空间光调制器 德国 Holoeye 产品主要为 LCOS 面板,空间光调制器和衍射光学元件.

主要应用、成像&

投影、光束分 束、激光束整形、相干波前调制、相位调制、光学镊子、全息投影、激光脉冲整形等.主要目标客户 为航空航天,国防工业和汽车的科研和大规模工业应用领域. 德国 HOLOEYES 公司生产的空间光调制器(SLM)是基于液晶微显示技术,该器件能对光的振幅和位相进行 调制, 特别是作为动态光学器件使用.需要加载到调制器上的光学传递函数或图像信息可直接由光学设计 软件生成,并直接可以通过计算机加载.由于调制器智能的系统体系结构,使得用户操作非常便捷, 而且调制信息可直接通过计算机图形显卡的 DVI 或VGA 接口加载. 此空间光调制器最大的潜力在于,它可以作为动态相位调制器用于电寻址衍射元件中.除了在显示方 面的应用,特别是在激光应用方面也很大的空间,如:衍射光学、生物光子学和医疗激光应用材料加 工.在用相位调制进行强激光脉冲整形方面是此类 SLM 的主要应用和挑战.然而实现一个无运动的变 焦仍然是 SLM 的目标. 空间光调制器是实时光学信息处理, 自适应光学和光计算等现代光学领域的关键器件. 在很大程度上, 空间光调制器的性能决定了这些领域的实用价值和发展前景. HOLOEYES 的调制器可以直接通过显卡的 DVI 接口连接到计算机上.空间光调制器能如此方便使用离 不开在 windows 平台上的灵活高效的帧速率图形卡.该空间光调制器由 HOLOEYE 软件驱动,该软件 可工作在所有版本的 windows 操作平台上.该软件能方便的控制所有相关的图像参数,另外,精心 设计的空间光调制器软件能实现多种光学函数,像,光栅、透镜、轴锥体和光圈,并且能够根据用户 设定的图像设计衍射光学器件(DOE).完整的套件包括调制器、视频分配器和图像处理的所有相关 器件.由于它小的尺寸,可以容易的被集成到光学系统中.为保证器件的光学质量(如:相位调制), HOLOEYE 对每个器件都进行了测量. Rayscience Optoelectronic Innovation Ltd Tel:86

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21 34635260 Mail: [email protected] http://www.rayscience.com/ Holoeye 空间光调制器 Rayscience Optoelectronic Innovation Ltd Tel:86

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21 34635260 Mail: [email protected] http://www.rayscience.com/ 空间光调制器知识 1. 概述 空间光调制器,英文名称是 Spatial Light Modulator,即SLM.顾名思义,它是一种对光波的空间分布进行调制的器 件. 一般地说, 空间光调制器是指在信号源信号(控制信号)控制下, 能对光波的某种或某些特性(如相位、 振幅或强度、 频率、偏振态等)的一维或二维分布进行空间和时间的变换或调制,从而将信源信号所荷载的信息写进入射光波之中的 器件.控制信号,可以是电信号,也可以是光信号. 空间光调制器含有许多独立单元, 它们在空间上排列成一维或二维阵列.每个单元都可以独立地接受光学信号或电学 信号的控制, 利用各种物理效应(泡克尔斯效应、克尔效应、声光效应、磁光效应、半导体的自电光效应、光折变效应 等) 改变自身的光学特性, 从而对照明在其上的光波进行调制. 2. SLM 分类 一般按照读出光的读出方式不同, 可以分为反射型和透射型;

按照输入控制信号的方式不同又可分为光寻址(OA - SLM ) 和电寻址( EA - SLM ). 3. 液晶空间光调制器 目前液晶空间光调制器在空间光调制器中已经占有主导地位.它可对光束的相位、偏振态、振幅或强度进行一维或二 维分布的实时空间调制.典型的液晶空间光调制器有硫化镉( CdS) 向列型液晶光阀. LC-SLM,用于光电导材料有 Cd、α-Si、c-Si、GaAs、Bi12SiO20 等半导体.液晶材料采用扭曲向列型 TN(Twisted Nematic)、铁电液晶 FLC 等. 硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon)简称(LCOS),是一种全新的数码成像技术.采用半导体 CMOS 集成电路芯 片作为反射式 LCD 的基片,CMOS 芯片上涂有薄薄的一层液晶硅,控制电路置于显示装置的后面,可以提高透光率,从 而实现更大的光输出和更高的分辨率.LCOS 技术最大的优点是分辨率高. 4. DMD 与SLM 差异 DMD 作为 DLP 芯片,首先由 TI 开发,原来称作变形反射镜器件(Deformable mirror device),系一种极小的反射镜, 这些微镜皆悬浮着并可向两侧倾斜 10-12°左右,从而可构成启通和断开两种工作状态.为获得不同的亮度,微镜启 通和断开的速率可以改变.DLP 的生产厂家主要为欧美厂商,如ASK、惠普、丽讯等. LC-SLM 具有高精度,高分辨率;

一般 DMD 精度较差,衍射效率低,但帧率较高,可用于强度调制;

DMD 作为投影仪芯片,成本低廉;

高分辨的 Deformable Mirror 在自适应光学中也有着广泛应用,如ASOM. 5.Holoeye 产品系列概述 分类:反射型, Pluto, LC-R2500, LC-R720 etc 透射性,LC-2002 安装要求: 显示卡另带 DVI 接口,通讯控制接口根据型号选择 USB 或COM,电脑显示屏分别率一般应高于 LCOS 面板分别率. 安装特点: 简单方便,软件界面友好 提供应用软件,可直接对像元进行灰度控制 提供标定软件,以计算出准确的全息图 应用软件包含常规的全息光栅图及函数 操作注意事项: 静电保护 环境要求 断电状态下连接 Holoeye 空间光调制器 产品简介: HOLOEYE 空间调制器(SLM)是基于液晶微显示技术,分为透射式和反射式.该系统可以在空间 上调制光的强度和相位分布,是一种动态光学元件.光学函数和信号可以直接根据设计或像源通过计 算机显示出来.结构独特,采用图像卡输出的 VGA 或DVI 信号,通过电寻址方式调制,实现简单. LC2002 LC-R720 LC-R2500 LC-R1080 PLUTO 衍射图样 产品特性: LCOS 微显示技术 透射式和反射式 相位或强度调制 像素高达

1920 x

1080 2π范围相移 1000:1 动态范围 衍射效率高,填充因子大 另提供 Kit 和OEM 类型,即采用板卡控制,价格便宜,体积小巧,可方便客户集成到系统中 应用领域: 显示应用;

成像&

投影;

光束分束;

激光束整形;

相干波前调制;

相位调制;

光学镊子;

全息投影;

激光脉冲整形等. Rayscience Optoelectronic Innovation Ltd Tel:86

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21 34635260 Mail: [email protected] http://www.rayscience.com/ Holoeye 空间光调制器 Rayscience Optoelectronic Innovation Ltd Tel:86

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21 34635260 Mail: [email protected] http://www.rayscience.com/ 型号对比表 型号 LC2002(热销) LC-R720 LC-R2500 LC-R1080 PLUTO(推荐) 调制类型 相位兼振幅型 相位兼振幅型相位兼振幅型 相位兼振幅型 纯相位型 液晶类型 透射式 反射式 反射式 反射式 反射式 灰度等级

8 位,256 阶8位,256 阶8位,256 阶8位,256 阶8位,256 阶 像素 800*600 1280*768 1024*768 1920*1200 1920*1080 像元 32um 20um 19um 8.1um 8.0um 像面尺寸 26.6mm*20.0mm 25.6mm * 15.4mm 19.5mm * 14.6mm 16.39mm * 10.56mm 15.36mm*8.64mm 相位范围 2π 1π 2π 1.2π 2π 动态范围 ( 对比度) 1000:1 typ.1000:1 1000:1 >

2000:1 ―― 填充因子 55% 92% >

93% 90% >

87% 帧频 max.60Hz 180Hz 75Hz 60Hz 60Hz 响应时间 ―― 85% ? 面板尺寸:21*26mm ? 通讯带宽:8Bit ? 信号格式:VGA,SVGA 光学特性: ? 振幅或位相调制 ? 强度比:3000:1@633nm ? 透过率:>

20% ? 损伤阈值:........