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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(gè)像素都能單獨(dú)地調(diào)制光。對(duì)于同一束光來說，像元的尺寸越小，調(diào)制的就越精細(xì)；像素的個(gè)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(duì)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(qiáng)度和偏振狀態(tài)。（如果要調(diào)制振幅/光強(qiáng)，需要通過光路來實(shí)現(xiàn)，具體光路參見：SLM振幅調(diào)制光路）。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(hào)，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(chǎng)中以更優(yōu)秀的性能贏得了眾多用戶的好評(píng)——高線性度、高光利用率、高衍射效率，等等。
一，參數(shù)解析
1.光利用率（反射率）
為了提高光的利用率，在調(diào)制的過程中將光能的損失降到最低，濱松的LCOS產(chǎn)品均為反射式。這里光利用率就定義為光經(jīng)過LCOS液晶面反射的反射率。定義為：平均反射光強(qiáng)占入射光強(qiáng)的百分比。
濱松可以提供400nm-1550nm范圍內(nèi)的OEM定制產(chǎn)品，我們可以為您專門優(yōu)化您應(yīng)用中需要用到的波長。具體需求請(qǐng)聯(lián)系我們。另外，有些品牌將反射率稱為"零級(jí)衍射效率"，這其實(shí)是一回事，不要把"零級(jí)衍射效率/光利用率/反射率"與"一級(jí)衍射效率"混淆。
2.一級(jí)衍射效率
一級(jí)衍射效率才是LCOS真正的"衍射效率"，是通過加載閃耀光柵時(shí)（將LCOS作為光柵使用）一級(jí)衍射光的能量占零級(jí)衍射光（入射灰階從0到255變化時(shí)的平均值）能量的百分比來定義的。絕大多數(shù)應(yīng)用中，實(shí)際使用的都是一級(jí)光，這種情況下一級(jí)衍射效率越高，調(diào)制效率就越高。（但是同樣的產(chǎn)品，像元越小，一級(jí)衍射效率也會(huì)相應(yīng)變小。所以分辨率和一級(jí)衍射效率是兩個(gè)此消彼長的量。）
X15213系列具體數(shù)值如下：
具體計(jì)算方法見：空間光調(diào)制器LCOS-SLM的衍射效率解析。
注意！實(shí)驗(yàn)室靜電有可能造成衍射效率下降，請(qǐng)注意防護(hù)。
3. 線性度
相位調(diào)制的線性度在光調(diào)制的精度方面是一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)，而濱松致力于追求等高精度的調(diào)制，在線性度方面做到了行業(yè)頂級(jí)。且得益于優(yōu)秀的硬件線性度和出廠自帶所有參數(shù)內(nèi)波長的LUT曲線，為用戶省去了標(biāo)定的麻煩，進(jìn)一步提高了調(diào)制精度。 濱松線性度：
強(qiáng)光下依然保持良好的線性度，見下圖：
二，選型指導(dǎo)
1. 確認(rèn)分辨率和像元大小
LCOS是由像素陣列組成的，濱松可以提供的分辨率為1272×1024。新系列X15213表示在產(chǎn)品型號(hào)的前半部分，后半部分表示對(duì)應(yīng)的型號(hào)，各型號(hào)的波長范圍不同，如X15213-08。見下表：
表中"有效面積（Effecttive area size）"是指LCOS頭上可以對(duì)光進(jìn)行調(diào)制的液晶面的面積。"填充因子（Fill factor）"是指單個(gè)像素有效面積占總面積的百分比，這個(gè)值在影響光利用率方面比較關(guān)鍵（光利用率在本文后面會(huì)進(jìn)行介紹）。
某些廠家將該值Fill factor的概念與像素間間距（Inter pixel gap）合起來表示該值，因此他們通常將Fill factor標(biāo)成100%，但同時(shí)他們的Inter pixel gap高達(dá)1.3μm，而這個(gè)Inter pixel gap他們是不會(huì)給出的，因此參數(shù)就會(huì)顯得很好看。而濱松本著實(shí)事求是的原則將實(shí)際Fill factor寫出，并且濱松的Inter pixel gap只有0.2μm。所以用戶在使用的時(shí)候，需要考慮的是綜合了Fill factor和Inter pixel gap的真正的填充率，只有高Fill factor，沒有小的Inter pixel gap, 實(shí)際上的填充效果其實(shí)并不好。
后面的重量是指LCOS頭的重量，產(chǎn)品采用輕量化設(shè)計(jì)，在保證性能不變的情況下，重量為152g，水冷型號(hào)的由于增加了制冷部分，重量為552g。
2. 選擇相應(yīng)的波段
每個(gè)系列的LCOS產(chǎn)品都包含若干個(gè)不同的型號(hào)，以尾綴的形式表示。如X15213-08中的-08就是指該型號(hào)的產(chǎn)品可調(diào)制波長范圍為1000nm-1550nm，見下表：
其中對(duì)于-05型號(hào)來說，波長小于400nm的紫外光會(huì)對(duì)LCOS造成損傷，更多細(xì)節(jié)請(qǐng)向我們咨詢。對(duì)于-08型號(hào)，波長1350nm-1400nm這一段由于玻璃基片的吸收會(huì)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(hào)的水冷管接口在左（L）或者在右（R），以R為例詳見下圖圖紙：
3. 注意光閾值
LCOS是不能照射超過閾值的光的，如果超過閾值光強(qiáng)，則會(huì)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(hào)、波長、用戶使用的光源類型不同會(huì)有很大差異，請(qǐng)參考空間光調(diào)制器光強(qiáng)閾值資料及計(jì)算方法。對(duì)于不同系列的相同尾綴的型號(hào)，具有相同的光閾值，如X15213-03CL的光閾值和X15213-03相同。
另外，從波長選型中可以看到，不同尾綴的各種型號(hào)中，-01，-07，-08這三種型號(hào)的波長范圍較長；而其他幾種型號(hào)的波長范圍較短，這是因?yàn)樗鼈冊(cè)谝壕У牡讓蛹恿私橘|(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(gè)比較小的范圍內(nèi)。
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