Graphene terahertz modulators by ionic liquid gating
石墨烯的锥形能带结构和高载流子迁移率使石墨烯基太赫兹调制器具有广阔的应用前景。在这里，我们通过离子液体的帮助下，通过电子门控来调节石墨烯的费米能级，以控制THz透射率。研究发现，在太赫兹波段，由于带内跃迁，器件的吸收率和反射率都与可用态密度成正比地增加。在0.1 ~ 2.5 THz的宽频率范围内，单个（或堆叠）器件的紧凑、稳定和可重复的THz透射率调制高达93%（或99%），在室温下施加的电压仅为3 V。
2015-06-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Terahertz Magnetic Modulator based on Magnetically-Clustered Nanoparticles
悬浮在液体中的磁性纳米颗粒（铁磁流体）的随机取向导致净磁取向为零。外部磁场倾向于将它们排列成簇，导致传播波上的强线性二向色性。使用10 nm的Fe3O4，我们在实验上实现了一个偏振敏感的磁调制器工作在太赫兹波长。我们达到了66%的调制深度使用35 mT的字段。所提出的概念提供了一个解决方案，对基本的太赫兹磁调制器。
2014-09-17 physics.optics
Active focal-plane coronagraphy with liquid-crystal spatial-light modulators: Broadband contrast performance in the visible
空间光调制器（SLM）技术的技术进步，使人们有可能使用这些设备作为可编程的有源焦平面相位日冕掩模，打开了大门，以新颖的多功能和自适应高对比度成像观察策略。然而，SLM引起的相位响应的标量性质是一个潜在的障碍时，应用的方法，以宽带光，是典型的天文成像。对于第一次，我们目前的实验室结果与宽带光（高达~ 12 pc带宽）的两个商用SLM设备用作有源焦平面相位掩模在可见光区（640 nm）。结果表明，在理想或现实的望远镜孔径条件下，对比度性能是可以忽略不计的影响，在这个带宽制度，达到足够的水平，地面高对比度成像，这是典型的大气残差占主导地位。
2022-11-08 astro-ph.IM physics.optics
An Optically Addressable Transmissive Liquid Crystal Metasurface Spatial Light Modulator
California Institute of Technology（加州理工学院）；Seurat Technologies Inc.（Seurat科技有限公司）
本文提出一种可光学操控的透射液晶元表面空间光调制器，用于高功率传输光的调制，通过光致电接触实现液晶介质的可控切换，展示了高效率的光调制性能和多物理场模拟方法。
2026-03-21 physics.optics
Using an acousto-optic modulator as a fast spatial light modulator
高速空间光调制器（SLM）是实现自由空间通信和结构照明成像的关键器件。用于动态空间模式生成的当前方法（诸如液晶SLM或数字SLM器件）被限制为10 kHz的最大图案刷新率并且具有低损伤阈值。我们证明，任意的空间分布的激光脉冲，可以通过映射发送到一个声光调制器（AOM）的时间射频（RF）波形的光场。我们发现，SLM性能的保真度可以提高通过数值优化的RF波形，以克服AOM的非线性效应。AOM可以作为一维空间光调制器使用，我们称之为声光空间光调制器（AO-SLM），它具有50 μ m的像素间距，超过1 MHz的更新速率和高损伤阈值。我们模拟了声光空间光调制器在单像素成像中的应用，它可以在11.6 kHz的频率下以98%的保真度重建32 × 32像素的复杂物体。
2022-10-22 physics.optics
A compact scalable phase modulator with zero static power consumption for visible integrated photonics
针对可见光调制器速度慢或体积大的问题，提出基于铟锡氧化物电荷积累效应的CMOS兼容紧凑型相位调制器，实现零静态功耗下带宽与效率的大幅提升及尺寸缩减。
2024-12-17 physics.app-ph physics.optics
Implementation of nearly arbitrary spatially-varying polarization transformations: a non-diffractive and non-interferometric approach using spatial light modulators
一个快速和自动化的通用偏振变换方案在自适应光学、量子信息以及几乎所有涉及光-物质和光-光相互作用的应用中具有重要价值。提出了一种利用硅基液晶空间光调制器（LCOS-SLM）对光场进行偏振变换的实验。我们实验演示了均匀偏振光场的逐点转换，实现任意的，空间变化的偏振态。此外，我们证明了具有任意空间变化偏振的光场可以被变换为空间不变的（即，均匀）极化。
2018-02-16 physics.optics
Optimization for maximum modulation of a double-pass twisted nematic liquid crystal display
空间光调制器被广泛用于执行电磁场的不同性质的调制。在这项工作中，一个简单的优化方法，一般的双程设置开发。它考虑到所涉及的偏振元件和显示器，并且基于穷举搜索例程的数值模拟找到用于所需调制的偏振元件的最佳光轴取向。通过同时考虑这两种撞击，我们能够充分利用所选择的空间光调制器的调制能力。特别是，不同的偏振调制和复杂的振幅调制的扭曲液晶显示器和无源线性光学元件进行了研究。不同的优化标准的例子，并与实验结果进行比较，支持这种方法的可行性。这种方法提供了输入光状态的两个属性的独立调制的可能性，优于使用单个屏幕。
2022-01-04 physics.optics
Phase characteristics of reflecting and transmitting type twisted nematic spatial light modulators
采用干涉法测量了反射型和透射型扭曲双折射液晶空间光调制器（SLM）的相位特性。器件参数如对比度、亮度、输入和输出偏振器角度等进行了优化，并通过高阶多项式插值降低了SLM的相位非线性。通过测量Shack Hartmann传感器的光斑位移来测试SLM的高阶像差产生能力。
2009-11-04 astro-ph.IM physics.optics
Dynamic Manipulation of Bose-Einstein Condensates With a Spatial Light Modulator
利用激光在快速铁电液晶空间光调制器上衍射产生的光阱，对玻色-爱因斯坦凝聚体进行了操纵。该调制器作为相位光栅，可以产生任意衍射图案，并以高达1 kHz的速率快速重新配置，以创建平滑的时变光学势。该装置的灵活性与我们的实验结果表明，分裂玻色-爱因斯坦凝聚体和独立传输的原子云的单独部分。
2005-12-12 physics.atom-ph physics.optics
Designing a new spatial light modulator for holographic photostimulation
在全息光刺激社区对速度和视野的需求的驱动下，我们设计、构建并测试了具有1536x1536正方形像素阵列和高压LC驱动的硅基液晶（LCoS）空间光调制器（SLM）。我们讨论了使MacroSLM成为可能的一些工程工作，包括用于处理巨大数据速率的定制FPGA板，用于最小化滚降和串扰的大像素尺寸，以及用于处理高压控制和高功率激光照明的热效应的温度控制。我们还设计了一个FPGA实现的方法来提高液晶切换速度，使我们能够克服重大的数据瓶颈，限制帧速率的大型阵列。我们展示了在1064 nm工作波长下的500 Hz全息图到全息图的速度，并讨论了这些速度和阵列尺寸所实现的新科学。
2019-08-23 physics.ins-det physics.optics
Fast dynamic wavefront correction for multi-photon microscopy with a high resolution MEMS phase-only modulator
Medical University of Innsbruck（因斯布鲁克医科大学）
本研究利用高分辨率MEMS相位只调制器与快速收敛的散射补偿算法，实现多光子显微镜中复杂波前校正，提升成像深度与信号强度，展示出在小鼠脑组织中双光子和三光子激发荧光显微镜的自适应光学成像能力。
2026-04-20 physics.optics
Scalable Liquid-Crystal Integrated Silicon Nitride Photonic Circuits for Reconfigurable Quantum Interference
Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术院）；Korea University（高丽大学）；Seoul National University of Science and Technology（首尔科学技术大学）；Kyung Hee University（庆熙大学）
本文提出了一种基于液晶的相位调制器，实现了高可见度的量子干涉，展示了硅氮化物平台在量子光子电路中的可扩展性和能效。
2026-05-08 physics.optics quant-ph
Fast control of the transverse structure of a light beam using acousto-optic modulators
University of Ottawa（渥太华大学）；University of Toronto（多伦多大学）；University of Rochester（罗切斯特大学）
本文提出利用双声光调制器方案实现二维光束横向结构的快速调制，生成埃尔米特-高斯模式并实现高保真度
2026-01-05 physics.optics
Reconfigurable all-diffractive optical filters using phase-only spatial light modulators
我们展示了一个可重构的光滤波器实现使用相位只有二维硅空间光调制器液晶。为了实现这一点，我们利用两种不同的方法，导致调制器中的两种不同的配置。第一个，基于空间图案化的衍射透镜，允许沿光轴获得所需的光谱，并且在第二个中，基于广义光谱仪，它被发现在光轴之外。实验结果与理论分析吻合较好，表明了该方法的有效性。
2010-09-23 physics.ins-det physics.optics
DC-to-GHz Modulation In Microring Modulators Using Ferroelectric Nematic Liquid Crystal-on-Silicon in a Foundry Photonic Process
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Dream Photonics Inc.（梦光子有限公司）；Polaris Electro-Optics（波利斯光电）；Quantum Matter Institute, University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学量子物质研究所）
本研究提出了一种无极化、与CMOS兼容的硅-有机混合微环调制器平台，利用铁电向列型液晶实现7.8 GHz的电光带宽和高效率。
2026-02-23 physics.app-ph physics.optics
Kilohertz binary phase modulator for pulsed laser sources using a digital micromirror device
像差校正、数字相位共轭或图案化光刺激需要光学波前的受控调制。对于这些应用中的大多数，期望以可能的最高速率控制波前调制。数字光调制器件（DMD）提供了一种实现高速调制的具有成本效益的解决方案，并且通常超过更传统的液晶空间光调制器的速度，但是其本质上是幅度调制器。此外，由DMD衍射引起的空间色散使其与脉冲激光源的使用复杂化，例如在非线性显微镜中使用的那些。在这里，我们介绍了一种基于DMD的光学设计，克服了这些限制，实现无色散的高速二元相位调制。我们表明，这种相位调制可以用来切换通过二进制相位模式在20 kHz的速率在双光子激发荧光应用。
2018-01-08 physics.ins-det physics.optics
Spatial amplitude and phase modulation using commercial twisted nematic LCDs
提出了一种利用扭曲液晶显示器结合空间滤波器实现激光束全空间相位和幅度控制的方法。通过空间滤波，我们将四个相邻像素组合成一个超像素。在每个超像素处，我们能够独立地调制光的相位和振幅。我们实验证明了独立的相位和振幅调制使用这种新技术。我们的技术不对空间光调制器施加特殊要求，并且即使使用不完美的调制器也可以精确控制场。
2008-02-27 physics.optics
Programmable Spectral Filter Arrays using Phase Spatial Light Modulator
Rice University（莱斯大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；Sony Group Corporation（索尼集团公司）
可以使用液晶空间光调制器（SLM）来实现空间变化的光谱调制，因为它提供了液晶单元的阵列，每个液晶单元可以用作可编程光谱滤波器阵列。然而，这样的光学设置由于非预期的相位调制而遭受强光学像差，从而排除了高空间分辨率下的光谱调制。在这项工作中，我们提出了一种新的计算方法的实际实施的相位SLM实现空间变化的光谱滤波器。我们提供了一个仔细和系统的分析所产生的相位SLM空间变化的光谱调制的目的的像差。分析自然会引导我们找到一组“好图案”，使光学像差最小化。然后，我们训练一个克服任何残余像差的深度网络，从而实现高空间分辨率的理想光谱调制。我们展示了一些独特的操作点与我们的原型，包括动态光谱过滤，材料分类，单和多图像高光谱成像。
2022-12-12 cs.CV eess.IV physics.optics
Spatial Light Modulator for wavefront correction
提出了一种利用空间光调制器校正像差波前相位的液晶方法。一个简单而有效的实验室模型已被证明用于波前校正。在自适应光学系统中，波前校正系统的关键在于能够实现的速度和图像质量。采用一种非常快速的计算方法，给出了采用泽尼克多项式的波前表示的速度和精度。
2009-09-18 astro-ph.IM physics.optics
Phase-only transmissive spatial light modulator based on tunable dielectric metasurface
快速发展的增强现实（AR）和3D全息显示技术需要具有高分辨率和视角的空间光调制器（SLM）来满足日益增长的客户需求。目前可用的SLM以及它们的性能受限于它们几微米量级的大像素尺寸。由于减少与液晶（LC）单元厚度相关联的像素间串扰的持续挑战，进一步的像素尺寸小型化已经停滞，所述液晶单元厚度必须足够大以累积所需的2π相位差。在这里，我们提出了一个概念的可调介电超颖表面调制的液晶环境，它可以提供突然的相位变化和解耦的相位积累从液晶盒的厚度，最终使像素尺寸的小型化。我们提出了一种基于超颖表面的SLM器件，该器件被配置为以>35%的效率和11°的大光束偏转角产生主动光束转向，LC单元厚度仅为1.5 μm，比传统器件小得多。我们实现了1.14 μm的像素尺寸，对应于877 lp/mm的图像分辨率，这是目前可用的商业SLM器件的30倍。基于超表面的SLM的高分辨率和视角为下一代近眼AR和3D全息显示技术开辟了新的道路。
2019-01-23 physics.app-ph physics.optics
Fast and light-efficient wavefront shaping with a MEMS phase-only light modulator
本文测试了一种融合液晶SLM高效率与DMD快速切换的MEMS纯相位光调制器（PLM），演示了任意图案投影、像差校正及1.44 kHz高速多模光纤波前整形，并公开了C++控制软件库。
2024-09-02 physics.optics
Composite Cell from Nematic and Cholesteric Liquid Crystals as an Rotator of Electrically Tunable Polarization Plane
考虑由光学各向异性异质结构制成的液晶光学器件。该器件由一个胆甾相液晶（CLC）层和两个双相液晶（NLC）的相移各向异性层组成。在这种结构中，每个NLC层都是四分之一波片。用Ambartsumian加层法和Muller矩阵法求解了该问题。研究了反射光谱、本征偏振、偏振面旋转和偏振椭圆率的特性。结果表明，该器件既可以作为光调制器，也可以作为偏振面旋转电调谐的线偏振光产生系统（这对光通信来说尤为重要），还可以作为非偏振光产生线偏振光的器件。
2017-03-07 physics.optics
High resolution multispectral spatial light modulators based on tunable Fabry-Perot nanocavities
空间光调制器（SLM）是用于动态波前操纵的最相关的技术。他们发现了从新型显示器到光学和量子通信的各种应用。在用于相位调制的商用SLM中，硅基液晶（LCoS）提供最小的像素尺寸，并且因此提供最精确的相位映射和最大的视场（FOV）。然而，由于像素间串扰，进一步的像素小型化在这些器件中是不可能的，像素间串扰是由调制全相位控制所必需的厚液晶（LC）单元所需的高驱动电压引起的。新引入的基于超颖表面的SLM通过经由谐振调谐调制相位来提供用于像素小型化的手段。然而，这些器件本质上是单色的，限制了它们在需要多波长操作的应用中的使用。在这里，我们介绍了一种新的设计，允许小像素和多光谱操作。基于LC可调谐法布里-珀罗纳米腔，设计用于支持可见光范围内的多种谐振（包括红色，绿色和蓝色波长），我们的设计提供了连续的2 pi相位调制，在每个工作波长处具有高反射率。在实验上，我们实现了一个具有96个像素（约1μm间距）的器件，可以通过电偏压单独寻址。使用它，我们首先展示了FOV~18度和绝对效率超过40%的多光谱可编程光束转向。然后，我们重新编程的设备，以实现可调焦距和效率~ 27%的多光谱透镜。我们的设计为新型SLM在显示器、光学计算等领域的未来应用铺平了道路。
2021-09-28 physics.app-ph physics.optics
High-Speed Phase-Only Spatial Light Modulators with Two-Dimensional Tunable Microcavity Arrays
空间光调制器（SLM）是从高速显示器到自适应光学、结构照明显微术和全息术的众多应用的核心。经过几十年的发展，基于液晶的SLM阵列现在可以达到超过10^6的大像素数，仅相位调制，像素间距小于10 μm，反射率约为75%。然而，这种SLM中相当慢的调制速度（低于数百Hz）对许多应用提出了限制。在这里，我们提出了一种SLM架构，可以实现高分辨率的相位调制在高速超过GHz的高像素数。该架构由垂直取向的可调谐二维阵列组成，单侧微腔通过钛酸钡（BTO）等电光材料进行调谐。我们计算出，优化的微腔设计在施加低于10 V的偏置电压下实现了π相移，同时保持几乎恒定的反射幅度。作为两个模型的应用，我们考虑高速二维波束转向以及波束形成。所概述的设计方法也可以有益于具有其他规格的空间光调制器（例如幅度调制器）的未来设计。这种高速SLM架构有望实现广泛的新应用，从完全可调的超颖表面到光学计算加速器、高速互连、真正的2D相控阵光束转向以及使用冷原子阵列的量子计算。
2019-08-18 physics.app-ph physics.optics
80-degree field-of-view transmissive metasurface-based spatial light modulator
紧凑、轻便和高性能的空间光调制器（SLM）是现代光学技术的关键。像素小型化的驱动，必要的，以提高其性能，导致了一个有前途的替代，有源光学超颖表面，使可调谐的亚波长波前操纵。在这里，我们展示了一个全固态可编程透射SLM设备的基础上惠更斯介电超颖表面。超颖表面的特征在于由成熟的液晶（LC）技术提供的电可调谐性。与传统的LC SLM相比，我们的器件能够实现高分辨率，像素尺寸为~1 μ m。我们通过实现可编程波束控制来展示其性能，其具有~6 dB的高边模抑制比。通过使用双光子聚合制造的3D打印双合微透镜来补充该设备，我们将视场增强到约80度。开发的原型为下一代增强现实显示器，光探测和测距（LiDAR）系统和光学计算的紧凑，高效和多功能设备铺平了道路。
2021-07-23 physics.app-ph physics.optics
Rapid stochastic spatial light modulator calibration and pixel crosstalk optimisation
本研究提出一种基于随机优化与随机散斑图案的SLM快速校准技术，通过数字孪生模型实现高精度波前测量与像素串扰优化，大幅提升校准速度并降低光势误差，可应用于量子技术与全息显示领域。
2024-08-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electrically Tunable Multifunctional All-Dielectric Metasurfaces Integrated with Liquid Crystals in the Visible
作为二维超材料，超表面为静态平面光学的设计开辟了新的途径。然而，实际应用需要光学波段中的超颖表面的动态调制。现有的动态器件很少利用超表面的偏振操纵能力。在这里，我们展示了一个电可调的多功能超颖表面在可见光范围内，通过集成双折射液晶（LC）与全介电超颖表面的基础上一种新的封装方案。通过结合超颖表面的螺旋度相关的几何相位和液晶分子的偏振控制能力，实现了两个螺旋度通道的连续强度调谐和切换。电调谐单通道可切换的元全息图，多路复用的元全息图，和动态变焦超透镜的设计来验证的概念。动态调谐中偏振控制的探索可以为各种应用中的动态超颖表面器件铺平道路，例如空间光调制器、光检测和测距系统以及全息显示器。
2020-12-25 physics.optics
Ultrathin optical switch based on a liquid crystal/silver nanoparticles mixture as a tunable indefinite medium
我们预测，液晶/银纳米粒子的混合物可以被设计成，在一个频率范围内，其有效的普通和非常的折射率具有不同的符号的实部。我们利用这一结果来设计一个纳米光子器件，通过在两个二氧化硅层之间放置几百纳米厚的混合物来获得。通过诉诸全波模拟，我们表明，通过改变外部施加的电场的方向，该设备可以被用作光调制器，因为它的transmandrel可以在0.02和0.4之间切换，在波长接近的频率范围内的介质是不确定的。该装置的功能性在物理上源于这样的事实，即表征不确定介质内的非常波的双曲线的取向遵循所施加的电场方向，因此，如果双曲线渐近线几乎垂直于平板，则可以在介质内实现倏逝波和均匀传播波之间的完全切换。
2011-07-01 physics.optics
Two-color optically-addressed spatial light modulator as generic spatio-temporal systems
非线性时空系统是生态学、光学、电子学和神经科学等领域无数物理现象的基础。规范的方法来统一模型起源于不同的领域是规范形式的描述，它决定了通用的动力学方面和不同的分歧的情况。因此，通过一个实验平台实现不同类型的动力系统，通过调整可访问的系统参数，使正常形式之间的连续过渡是高度相关的。在这里，我们表明，在相干光照明和光反馈耦合下的透射，光学寻址的空间光调制器允许音叉，跨临界和鞍结分叉的稳定状态之间的调谐。我们证明了这一点，通过解析推导系统的正规形方程，并通过广泛的数值模拟确认这些结果。我们的模型描述了一种使用纳米尺寸的二硫属化物（a-As $_2$ S $_3$）玻璃状薄膜作为光传感器和取向层的双折射液晶器件，我们使用从实验表征获得的器件参数。光学耦合，例如使用衍射、全息术或集成的酉映射，允许实现与神经网络和潜在的具有超低能耗的XY-哈密尔顿模型技术相关的各种系统拓扑。
2021-11-05 nlin.CD physics.optics
Non-volatile Phase-only Transmissive Spatial Light Modulators
针对传统空间光调制器体积大、驱动电压高及现有超构光调制器易失性的问题，本研究利用低损耗相变材料Sb₂Se₃与高Q值双原子超构表面耦合，开发出非易失性电编程纯相位透射式空间光调制器，实现了大相位调制、高耐久性及可调光束整形。
2023-07-22 physics.optics
Phase-transition microcavity laser
本文提出在液晶相变过程中工作的微腔激光器，利用折射率剧变产生显著波长偏移，实现-40 nm/K灵敏度和320 μK分辨率的热传感。
2023-03-18 physics.optics
Focusing Light through Random Photonic Media by Binary Amplitude Modulation
我们利用波前整形的方法研究了光通过随机光子材料的聚焦。我们探索了一种新的方法，即二进制幅度调制。为此，入射到随机光子介质的光在空间上被划分为多个段。我们确定的片段，引起的领域是在预期的焦点和分配这些零振幅的总字段的相位，而其余的片段保持其原始振幅。使用812个独立控制的光段，我们发现目标处的强度比样品后面的平均强度增强了75 +/-6倍。我们实验证明了光通过随机光子介质的聚焦使用的振幅模式液晶空间光调制器和MEMS为基础的空间光调制器。我们使用微机电系统（MEMS）为基础的数字MEMS器件的入射光场的控制开辟了一条途径，高速实现波前整形。
2011-02-28 physics.optics
General Lossless Spatial Polarization Transformations
液晶允许实时控制光的偏振。我们描述并提供了一些实验的例子的类型的一般偏振转换，包括通用偏振转换，可以完成与固定波片串联的液晶。用液晶阵列实现这些变换，空间光调制器允许在光束的横向平面上操纵偏振。我们概述了这种一般的空间偏振变换在产生奇异类型的矢量偏振光束，偏振放大器，光场偏振像差的校正中的应用。
2017-03-17 physics.optics quant-ph
Vortex beams with tunable "all-with-visible-light" dye-doped liquid crystal q-plates for broadband application
Instituto Universitario de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías, Universidad de Alicante（阿利坎特大学应用物理科学与技术大学研究所）；Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante（阿利坎特大学系统信号理论与物理工程系）；Departamento de óptica, Farmacología y Anatomía, Universidad de Alicante（阿利坎特大学光学、药理学和解剖学系）
本研究提出了一种利用商用可变螺旋板制造具有宽频应用的可调全可见光染料掺杂液晶q-板，实现高质量光学涡旋的生成。
2026-03-10 physics.optics
Independent amplitude and phase control using a single phase-only SLM
Charles University, Faculty of Mathematics and Physics（查理大学数学与物理学院）
提出利用单个纯相位空间光调制器（SLM）的不同区域实现双调制平面，通过偏振器将相位转换为幅度调制，实现复振幅调制的紧凑方案，并验证了贝塞尔-高斯光束等生成。
2026-06-05 physics.optics
A 10 Megahertz Spatial Light Modulator
Stanford University（斯坦福大学）
研究旨在解决光场快速可编程整形工具缺乏的问题，介绍一种基于宽带光相位调制器和高分辨率二维光谱仪的新空间光调制器，可实现兆赫兹速率等多种功能，为物质快速光学操纵开辟新视野。
2026-07-08 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Polarization-Controlled Nonlinear Computer-Generated Holography
利用液晶空间光调制器实现动态纯相位光束整形是一种有效的光束强度或波前整形技术。虽然光场的整形和控制是一个高度研究的课题，但迄今为止，动态非线性光束整形几乎没有被探索过。一个潜在的原因是，产生二次谐波是一个退化过程，因为它混合了两个相同频率的场。为了克服这个问题，我们建议使用II型相位匹配作为一种控制机制，以区分两个相关领域。我们的实验表明，任意的强度分布可以在频率转换字段中的形状在相同的质量为线性光束整形和转换效率类似的情况下，没有光束整形。我们设想这种技术作为一个里程碑，对光束整形超越物理限制的液晶显示器，即促进动态相位只有光束整形在紫外光谱范围。
2023-01-24 physics.optics
Multi-wavelength Q-plate Arithmetic in an All-Liquid-Crystal Modular Setup
本文提出了一种基于电可调液晶器件Q-modules的改进方法，解决了传统q-plate堆叠运算中需机械重排以改变输出和工作波长的问题，实现了多波长下的无机械交互动态调控。
2023-05-26 physics.optics
Spatially twisted liquid-crystal devices
针对现有液晶器件取向层图案一致的局限，本文提出前后取向层图案不同的非对称空间扭曲液晶结构，制备多q波片并通过偏振表征验证其具备新功能。
2023-11-08 cond-mat.soft physics.optics
Microsecond electro-optic switching of nematic liquid crystals with giant dielectric anisotropy
当施加的电场改变有序度但不改变分子取向方向时，向列型液晶表现出快速的光学响应。该效应需要相对高的电场，对于0.01的场致双折射变化，约为10^8 V/m。为了解决这个有害的问题，这项工作探讨了电致修改的序参量的材料具有巨大的介电各向异性+200。一个相对较弱的磁场（3 × 10^7 V/m）会导致双折射的显著变化，约为0.04。开关时间均为~10微秒。这种效应被称为微秒电修正序参量（MEMOP），可用于电光器件，如快速电光快门、相位调制器和需要微秒响应时间的光束转向器。
2019-07-24 cond-mat.soft physics.app-ph physics.optics
Light modulation in planar aligned short-pitch deformed-helix ferroelectric liquid crystals
本文从理论和实验两个方面研究了亚波长螺距平面排列变形螺旋铁电液晶（DHFLC）盒中的光调制。在我们的实验中，方位角的面内光轴和电气控制部分的主要面内折射率作为施加在整个细胞的电压的函数进行测量。给出了用近晶倾斜角和折射率表示的短间距DHFLC的有效光学张量的理论结果，并与实验数据进行了拟合。发现FLC材料的光学各向异性是弱双轴的。对于透射模式和反射模式，拟合的结果被应用于模型中的DHFLC单元中的光的相位和振幅调制。我们证明，如果DHFLC层的厚度为约50 $μ$ m，场致旋转的平面内的光轴上的特性的轴棱锥设计使用的DHFLC空间光调制器在反射模式的不利影响是可以忽略的。
2015-08-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Selective enhancement of coherent optical phonons using THz-rate pulse train
利用液晶空间光调制器对飞秒脉冲进行空间相位调制产生的太赫兹（THz）频率脉冲串，实现了Bi-Sb混晶中相干光学声子的选择性增强。整形脉冲训练的轮廓具有平顶形状。Bi-Bi、Bi-Sb和Sb-Sb振动可以被选择性地增强和消除，以获得合适的重复率。
2010-11-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Binary holograms for shaping light with digital micromirror devices
本文系统探讨了基于数字微镜器件的二进制全息图光场整形方法，分析了像素数量与二进制调制对可编码复数值和自由度的限制，并提出通过合理选择全息图类型、参数及对准方式可在衍射效率与整形精度之间取得最佳折中。
2023-11-28 physics.optics
Spin selective scattering modes in random anisotropy optical medium
对于非均匀各向异性光学介质的光的散射，几何相位和动力学相位具有相互竞争的作用。如果进行适当的微调，这些影响可以完全抵消彼此为选定的自旋分量，同时有一个正交分量的叠加效果。本文给出了高斯光束通过各向异性无序介质时，在傅里叶谱中出现的特殊自旋选择模。我们使用一个扭曲的液晶基空间光调制器（SLM）实现的概念与随机灰度级分布的入射高斯光束。
2019-12-31 cond-mat.dis-nn physics.optics
Generating free-space structured light with programmable integrated photonics
本文提出利用可编程集成光子处理器实现自由空间高阶结构光的无损、可重构生成与控制，切换速度达微秒级，为集成光子学与结构光应用融合开辟新途径。
2023-04-18 physics.optics
Spatiotemporal Hologram
针对时空光难以同时调控振幅与相位的问题，提出一种通用时空全息方法，可任意定制多种时空波包并服务于光-物质相互作用研究。
2024-01-23 physics.optics
Influence of Orbital Angular Momentum of light on Random Spin-split modes in Disordered Anisotropic Optical media
该研究通过动量域熵量化携带内禀轨道角动量光束的随机自旋分裂统计，比较 Laguerre-Gaussian 与 Perfect Vortex 光束，发现光斑尺寸比束腰和拓扑荷影响更显著。
2023-09-26 physics.optics
SLM-based Digital Adaptive Coronagraphy: Current Status and Capabilities
主动冠状照相被认为是下一代高对比度仪器的关键作用，特别是为了处理可能表现出时间依赖性的光瞳优值函数的大型分段反射镜，由缺失或有缺陷的片段引起。为此，我们最近推出了一种新的技术框架，称为数字自适应冠状成像（DAC），利用液晶空间光调制器（SLM）显示面板作为有源焦平面相位掩模冠状成像。在这里，我们首先回顾了最新的对比度性能，在实验室条件下测量的单色可见光，并描述了一些潜在的途径，以提高SLM日冕零在未来。然后，我们推出了一些独特的功能SLM为基础的DAC，最近，或目前正在进行中，在我们的实验室，包括NCPA波前传感，孔径匹配的自适应相位掩模，日冕调零的多星系统，相干差分成像（CDI）。
2018-08-01 astro-ph.IM physics.optics
Generation of very high-order high purity Gaussian modes via spatial light modulation
实验证明了利用市售的液晶空间光调制器（SLM）可以将1064 nm的$\text{TEM}_{00}$激光基模转换为任意阶的高阶厄米-高斯模（HG）。我们特别研究了$\text{HG}_{5,5}/\text{HG}_{10,10}/\text{HG}_{15,15}$模式。双镜平球腔在空间上滤除高阶模。利用三镜诊断腔对净化后的模式进行了分析，测得模式纯度分别为96/93/78%，转换效率分别为6.6/3.7/1.7%。所产生的高纯度厄米-高斯模可用于减轻光学钟和引力波（GW）探测器的光学腔中的镜热噪声。HG模式，然后转换成高阶LG模式，可以在冷原子物理特别感兴趣。
2019-02-05 gr-qc physics.optics
Sub-microsecond electric switching of large birefringence in the isotropic phase of ferroelectric nematics
本研究对铁电向列相材料的各向同性薄膜施加中等电场，基于场致相变实现了大双折射的亚微秒开关，为快速电光器件提供了新方案。
2025-07-15 cond-mat.soft physics.optics
Electrically Tunable Reflective Metasurfaces with Continuous and Full Phase Modulation for High-efficiency Wavefront Control at Visible Frequencies
全介质光学超颖表面可以在纳米尺度上局部控制光的振幅和相位，从而实现任意波前整形。然而，缺乏制造后的可调性限制了超颖表面在许多应用中的真正潜力。在这里，我们利用薄的液晶（LC）层作为可调谐介质周围的超颖表面，以实现在可见光频率的高反射的相位空间光调制器（SLM），表现出与相关的2pi相位控制和非耦合振幅的主动和连续的谐振调谐。动态波前整形是通过编程96个可单独寻址的电极与一个小的像素间距为1微米。通过减小的LC厚度来促进小像素尺寸，从而强烈抑制像素之间的串扰。该器件用于演示具有宽视场和高绝对衍射效率的动态光束转向。我们相信，我们的演示可以为实现下一代高分辨率SLM铺平道路，在动态全息，可调光学和光探测和测距（LiDAR）等方面具有广泛的应用。
2023-03-24 physics.app-ph physics.optics
Holographic Volumetric Additive Manufacturing
本文提出全息相位调制的体积增材制造方法，利用CGH、DMD、Lee全息图、分块全息与PSF整形实现高效率、衍射极限级分辨率打印，并在一分钟内制成164 μm分辨率的毫米级物体。
2024-01-24 physics.app-ph physics.optics
Video-rate dual-modal forward-viewing photoacoustic and fluorescence endo-microscopy through a multimode fibre
本研究开发了一种基于多模光纤和高速数字微镜器件的视频率双模态前向视场光声与荧光内窥显微镜探针，通过波前整形实现高速高分辨率成像，并展示了其在微创医疗程序中的潜力。
2021-04-25 physics.med-ph physics.optics
