空间光调制器（SLM）·概念

空间光调制器（Spatial Light Modulator，SLM）是一种对光波的空间分布进行调制的器件，在现代光学领域具有重要作用。

工作原理

基于液晶的调制：液晶分子的排列可由外部电场控制。改变施加在液晶单元上的电压，分子排列改变，进而影响液晶层光学性质，实现对光波相位或振幅的调制。例如，在向列型液晶中，分子长轴方向折射率与短轴不同，电压改变分子排列，使通过液晶层的光波相位因折射率变化而改变

基于光波干涉、衍射的调制：利用光波的干涉、衍射现象，控制入射光与调制器相互作用及调节调制器结构，实现对光波的调控，如光栅调制、相位调制、振幅调制等。

分类方式

按读出光的读出方式 ：

反射式：光入射到器件后，经调制从同一侧反射出来，如液晶光阀（LCLV）常采用反射式结构，具有较高的光利用率和对比度，适用于对光强要求较高的应用场景。

透射式：光穿过器件，在另一侧输出调制后的光，可实现对光波更精细的调制，在一些需要高精度相位调制的光学系统中应用较多。

按输入控制信号的方式 ：

光寻址（OA-SLM）：由模拟的非像素单元构成，基于光光转换，光寻址的空间分辨率通常较高，一般是反射式结构，适用于对分辨率要求高、信号处理速度快的光学系统。

电寻址（EA-SLM）：由单个分离的像素组成，是电光实时接口器件，有数字和模拟两类。常见的薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）就是一种电寻址空间光调制器，具有功耗低、体积小、抗干扰能力强、响应速度快等优点，适用于各种便携式和小型化光学设备。

主要应用

成像与投影领域：在数字投影仪和高级显示系统中，可生成精细图像，通过调制光波振幅和相位，提高图像对比度、分辨率和亮度均匀性 3。

光束控制领域：用于激光束整形，将高斯光束等整形为平顶光束、环形光束等所需形状；还可实现激光束分束，将一束激光分成多束，用于多通道光学系统。

光学信息处理领域：可进行光学图像加密，通过对图像的相位、振幅等信息进行调制加密，提高信息安全性；也用于光学相关运算，如在光学模式识别系统中，对输入图像与参考图像进行相关运算，实现目标识别 2。

全息技术领域：基于其相位调制特性，可加载全息算法图实现单色或彩色全息成像，在近眼显示、投影显示等领域有应用前景。

自适应光学领域：实时监测和校正光学系统中的像差，通过对波前相位进行调制，补偿光学元件制造误差、大气湍流等因素引起的像差，提高光学系统成像质量