LCOS-SLM是反射式空间光调制器,可自由调制光的相位。激光或其他光束经过液晶调制并被反射。波前形状可以自由控制。
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,调制的就越精细;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。对于滨松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。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。
目前市面上的LCOS产品中,滨松LCOS在高端市场中以更优秀的性能赢得了众多用户的好评——高线性度、高光利用率、高衍射效率,等等。
滨松的新系列X15213可以提供的分辨率为1272×1024,并采用轻量化设计,在保证性能不变的情况下,重量为150g(旧版为350g),水冷型号的由于增加了制冷部分,重量为550g。该新系列包含若干个不同的型号,以尾缀的形式表示,各型号的波长范围不同。如X15213-08中的-08就是指该型号的产品可调制波长范围为1000nm-1550nm,见下表:
其中对于-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%。尾缀带有字母L或者R的代表水冷型号的水冷管接口在左(L)或者在右(R),以R为例详见下图图纸。
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。滨松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,请参考空间光调制器光强阈值资料及计算方法。
另外,从波长选型中可以看到,不同尾缀的各种型号中,-01,-07,-08这三种型号的波长范围较长;而其他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。
对于一些需要使用强激光(几十瓦到几百瓦)的应用,如激光加工应用等,可以选择带水冷的型号,通过水冷/帕尔贴制冷提高仪器的平均功率。各个型号所能满足的最高光强功率阈值请见:http://share.hamamatsu.com.cn/documentDetail/971.html。