LCOS-SLM是反射式空間光調(diào)制器,可自由調(diào)制光的相位。激光或其他光束經(jīng)過液晶調(diào)制并被反射。波前形狀可以自由控制。
空間光調(diào)制器是采用LCOS(Liquid Crystal On Silicon, 硅基液晶)芯片來調(diào)節(jié)光波前的振幅或相位的光學(xué)器件。LCOS芯片是由液晶像元組成的像素陣列,每個像素都能單獨地調(diào)制光。對于同一束光來說,像元的尺寸越小,調(diào)制的就越精細;像素的個數(shù)就是芯片的分辨率,分辨率越高,可調(diào)制的自由度就越高。對于濱松LCOS本身的性質(zhì)來說,它只改變光的相位,而不影響光的強度和偏振狀態(tài)。通過改變電壓來改變液晶的排列方式,相位調(diào)制隨著液晶的排列方式而變化。通過CMOS背板和PC輸出的DVI信號,液晶的排列是單像素可控的。
目前市面上的LCOS產(chǎn)品中,濱松LCOS在高端市場中以更優(yōu)秀的性能贏得了眾多用戶的好評——高線性度、高光利用率、高衍射效率,等等。
濱松的新系列X15213可以提供的分辨率為1272×1024,并采用輕量化設(shè)計,在保證性能不變的情況下,重量為150g(舊版為350g),水冷型號的由于增加了制冷部分,重量為550g。該新系列包含若干個不同的型號,以尾綴的形式表示,各型號的波長范圍不同。如X15213-08中的-08就是指該型號的產(chǎn)品可調(diào)制波長范圍為1000nm-1550nm,見下表:
其中對于-05型號來說,波長小于400nm的紫外光會對LCOS造成損傷,更多細節(jié)請向我們咨詢。對于-08型號,波長1350nm-1400nm這一段由于玻璃基片的吸收會導(dǎo)致反射率(光利用率)下降約5%。尾綴帶有字母L或者R的代表水冷型號的水冷管接口在左(L)或者在右(R),以R為例詳見下圖圖紙。
LCOS是不能照射超過閾值的光的,如果超過閾值光強,則會發(fā)生損傷,輕則線性度下降,重則液晶層融化。濱松LCOS的光閾值在同類產(chǎn)品中屬于較高的水平,具體值由于型號、波長、用戶使用的光源類型不同會有很大差異,請參考空間光調(diào)制器光強閾值資料及計算方法。
另外,從波長選型中可以看到,不同尾綴的各種型號中,-01,-07,-08這三種型號的波長范圍較長;而其他幾種型號的波長范圍較短,這是因為它們在液晶的底層加了介質(zhì)鏡(Dielectric mirror),大大提高了光閾值和光利用率,但也將波長范圍限制在一個比較小的范圍內(nèi)。
對于一些需要使用強激光(幾十瓦到幾百瓦)的應(yīng)用,如激光加工應(yīng)用等,可以選擇帶水冷的型號,通過水冷/帕爾貼制冷提高儀器的平均功率。各個型號所能滿足的最高光強功率閾值請見:http://share.hamamatsu.com.cn/documentDetail/971.html。