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
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
Full-Dimensional Spatial Light Meta-modulators
全维空间光元调制器需要同时、任意和独立地操纵空间相位、幅度和偏振。这是走向利用光的完整维度资源的重要一步。然而，由于需要多个独立的控制因素，全维元调制可能具有挑战性。为了解决这一挑战，在这里，我们提出了并行任务的几何相位元表面。实际上，元原子的宽带几何相位被划分为若干个子相位，每个子相位作为独立的控制因子，分别通过几何相位、干涉和正交偏振光束叠加来操纵光的相位、振幅和偏振。因此，宏观的亚原子群导致了可以实现宽带全维空间光亚调制的超表面。最后，我们制作和实验证明，元调制器产生特殊的结构光束与原始或修改的衍射，作为空间相位，振幅和偏振调制的签名。这种方法为全维空间光元调制器实现的光操纵的未来广泛应用铺平了道路。
2022-08-26 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
Phase retrieval technique from regions of unresolvable fringe density using Phase Shifting Interferometry and Liquid Crystal on Silicon (LCOS) Spatial Light Modulator (SLM)
Technische Universität, Braunschweig（布伦瑞克工业大学）；University of Calcutta（加尔各答大学）
本文提出了一种简单方法，通过相位移干涉术和LCOS空间光调制器从不可分辨的干涉条纹密度区域恢复相位信息，尤其在相机角落处，利用波前补偿实现有效恢复。
2026-03-16 physics.optics
Focal Surface Projection: Extending Projector Depth-of-Field Using a Phase-Only Spatial Light Modulator
本文提出焦面投影技术，利用纯相位空间光调制器实现非均匀聚焦，以扩展投影景深，解决投影映射中的景深狭窄问题，并通过物理实验验证其可行性。
2023-09-05 cs.GR physics.optics
Optical generation of a spatially variant two-dimensional lattice structure by using a phase only spatial light modulator
提出了一种利用光学干涉光刻技术生成空间变化晶格结构的简单方法。使用这种方法，可以独立地改变二维晶格的取向和周期。该方法由两个步骤组成，即：采用二维积分梯度计算的相应的相位掩模的数值合成和合成的相位掩模的实验实施，利用相位只有空间光调制器在光学4f傅里叶滤波装置。作为一个工作实例，我们提供了一个空间变化的正方形晶格结构，它有可能引导高斯光束通过一个90°弯曲的光子晶体自准直现象的实验制作。该方法是数字可重构的，是完全可扩展的，也可以扩展到其他类型的格。
2016-03-22 physics.optics
Spatial fluorescence cross correlation spectroscopy by means of a spatial light modulator
空间荧光互相关光谱是荧光相关光谱的一个很少被研究的版本，其中来自不同观测体积的荧光信号是互相关的。在所报道的实验中，产生了两个观察体积，通常偏移几个$μ$ m，具有空间光调制器和两个可调节的针孔。我们通过以下几个方面说明了这种技术的可行性和潜力：i）测量在0.2 - 1.5 $μ$ m/ms范围内，接种有荧光纳米珠或罗丹明分子的溶液的分子流（模拟主动输运现象）; ii）研究巨单层囊泡的磷脂膜相对于亲水或疏水分子的渗透性（在这种情况下，激光点设置在膜的两侧）。提出了理论描述，并讨论了基于荧光相关光谱的替代方法。
2008-06-13 physics.optics
Two-step phase-shifting interferometry for phase-resolved imaging from a spatial light modulator
本研究提出一种基于单个SLM复合全息图的两步相移干涉法，无需额外光学元件即可共线生成并控制参考与信号光束，实现更准确、抗噪性更强的复杂激光模式相位分辨成像。
2024-09-13 physics.optics
Tutorial: How to build and control an all-fiber wavefront modulator using mechanical perturbations
本教程介绍了利用机械扰动构建全光纤波前调制器“光纤钢琴”的设计与实验方法，并回顾其在多模光纤光传播控制中的应用。
2024-08-29 physics.ins-det physics.optics
Optical reconstruction of computer-generated holograms 3D scenes via spatial light modulators
本工作提出了通过空间光调制器（SLM）的光学重建的计算全息（CGH）的三维场景。全息术是一种光学技术，它允许记录和重建3D物体的图像，因为全息图携带关于物体的强度和相位信息。随着计算机中数据存储和处理的发展，通过计算机生成全息图的可行性已经增加。目前，CGH（计算机生成全息图）的实验实现是通过新的光电子器件，如SLM（空间光调制器）和高分辨率CCD相机，以及新的光敏材料，允许光学记录和重建3D图像和特殊光束。因此，这里提出了良好的结果是CGH的数字结构（记录）的图像静态和动态，2D和3D，其重建（再现）使用光学SLM设备，以获得3D图像和静态和动态场景。
2017-05-23 physics.optics
Accurate modeling of the fringing field effect in liquid crystal based spatial light modulators
基于液晶的空间光调制器由于其以非常高的空间分辨率连续调制光场的相位的能力而广泛用于应用光学中。这些器件中的一个常见问题是像素串扰，也称为边缘场效应，其导致这些器件的响应偏离理想行为。这种边缘效应降低了空间光调制器的性能，并且被示出为引起正衍射级和负衍射级之间的衍射效率的不对称。我们使用模拟的导演分布再现二元和闪耀光栅的衍射效率测量。为了克服这些性能上的限制，利用对液晶层中指向矢分布的模拟来开发一种快速精确的模型来计算空间光调制器的相位响应。为了补偿边缘场效应，我们在相位恢复算法中实现了该模型，并计算了对应于规则光斑图案的相位轮廓作为一般示例。与不考虑边缘场效应的计算相比，这种方法能够显著提高光斑均匀性。此外，模拟和测量了不同取向的空间光调制器的各种简单的相位图案的偏振转换效率。我们发现，对于取向层上的液晶分子位于光束入射平面内的设置，偏振转换具有最小的影响。
2019-05-30 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
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
Low-coherence optical diffraction tomography using a ferroelectric liquid crystal spatial light modulator
光学衍射层析成像（ODT）是一种三维（3D）无标记成像技术。利用光学衍射技术可以从多个二维光场图像中重建出样品的三维折射率分布。本文介绍了一种利用铁电液晶空间光调制器（FLC SLM）实现时间上低相干的ODT技术。FLC SLM提供的快速二进制相位调制确保了高时空分辨率，同时大大降低了相干噪声。我们使用各种样品，包括胶体微球和活的上皮细胞证明了所提出的系统的性能。
2020-08-12 physics.bio-ph physics.optics
Eliminating zeroth-order light of spatial light modulator with voltage optimization
空间光调制器（SLM）的像素效应所导致的零阶光是光调制领域中的一个重要问题，特别是在高数值孔径光学系统的应用中。在这项研究中，我们报告说，通过适当地调整高电平和低电平的SLM的像素电压，由SLM的像素效应所造成的零阶光可以显着消除。该方法在倒置荧光显微镜中得到进一步验证。实验结果表明，零级光的抑制率可达91.3%，调制效率从77.5%提高到92.6%。
2023-01-27 physics.optics
Simple structured illumination microscope setup with high acquisition speed by using a spatial light modulator
我们描述了一种双光束干涉结构照明荧光显微镜。所提出的系统的新颖性在于其简单性。中间像平面中的可编程电光空间光调制器能够精确和快速地控制样品中的激发图案。投射光图案的对比度强烈地受进入高NA物镜的光的偏振状态的影响。为了实现高对比度，我们使用分段偏振器。此外，具有六个孔的掩模阻挡照明光栅的空间频谱中的不需要的分量。这两种无源元件都以与有源元件一样简单和高效的方式发挥作用。我们证明了114.2 +- 9.5 nm的横向分辨率在7.6 fps的帧速率每重建的2D切片。
2014-06-12 physics.optics
Preparing arbitrary pure states of spatial qudits with a single phase-only spatial light modulator
空间量子是D维（$D\geq 2$）量子系统，携带的信息编码在离散的横向动量和单光子的位置。我们提出了一个证明的原理演示的方法，通过使用一个单一的相位空间光调制器（SLM）制备任意纯态的系统。该方法依赖于将对应于给定空间量子状态的复透射函数编码到在SLM处寻址的仅相位光栅函数的预设衍射级上。用这种方法制备的样品的保真度在94%以上，它比那些需要两个SLM用于相同目的的方法更简单，成本更低，更有效。
2013-11-17 physics.optics quant-ph
Spatial Light Modulators for the Manipulation of Individual Atoms
提出了一种利用空间光调制器（SLM）对单个原子进行操纵的偶极囚禁方案。该方案使用高数值孔径显微镜映射到冷原子云的SLM的强度分布。高强度的区域充当光学偶极力陷阱。由于SLM的速度足够快，可以实时修改捕获势，因此这种技术非常适合于对任意选择的原子进行受控寻址和操纵。
2010-08-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Recent advances in spatial light modulator-based three-dimensional optical imaging (Invited)
School of Electrical and Computer Engineering, Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学电气与计算机工程学院）
本文综述了基于空间光调制器的三维光学成像技术，涵盖从传统二维成像到多维成像、轴向切片等应用，展示了该领域近年来的重要进展。
2026-03-09 physics.optics
Large-Scale Uniform Optical Focus Array Generation with a Phase Spatial Light Modulator
提出了一种新的大尺寸均匀光学聚焦阵列（LOFA）的产生方法。通过识别和消除不需要的相位旋转迭代傅里叶变换算法（IFTA），我们的方法迅速产生高度均匀的LOFA的计算机生成的全息图。新算法也显示出更快的补偿系统引起的LOFA强度不均匀性比传统的IFTA。经过三个自适应校正步骤后，我们证明了由$\mathcal{O}(10^3)$光学焦点组成的LOFA具有$> 98\ \%$强度均匀性。
2019-03-22 physics.optics
Generation of composite vortex beams by independent Spatial Light Modulator pixel addressing
合成光束是一种叠加的结果，是研究轨道角动量及其效应的一种很有前途的方法。由于空间光调制器（SLM）的广泛应用，它们具有吸引力且易于获得。本文提出了一种生成高对称性复合涡图的简单方法。我们的方法简单，灵活，并提供完美的对齐光束，对机械振动不敏感。该方法基于在要叠加的相位图案之间分割SLM单元的能力。这种方法允许控制这些结构之间的强度关系，使它们能够旋转，并且能够叠加两个以上的这种结构。在本文中，我们研究它的能力，产生叠加的两个光学涡旋的理论和实验结果。
2019-09-26 physics.optics
Probing the limits of vortex mode generation and detection with spatial light modulators
空间光调制器（SLM）是用于产生结构光场的流行工具，并且已经促进了光学和光子学中的许多应用。在这里，我们探讨了这些设备能够产生和检测的所谓的涡旋光束携带轨道角动量（OAM）的背景下，什么领域的限制。我们的主要贡献是量化（理论和实验）的SLM屏幕的像素如何影响所产生的涡旋模式的质量，并提供有用的分析如何优化显示的数字全息图的性能。在这样做，我们成功地产生和检测一个非常高阶的光学涡旋模式与拓扑电荷$\ell = 600$，最高达到迄今为止使用SLM。由于OAM自由度经常被吹捧为提供一个潜在的无界状态空间，我们希望这项工作将激励研究人员更多地利用高阶涡模。
2020-09-14 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
Fast Generation and Detection of Spatial Modes of Light using an Acousto-Optic Modulator
光的空间模式提供了一个可以用来编码经典和量子信息的高维空间。由于需要重新配置诸如空间光调制器或数字光调制器设备之类的高分辨率相位掩模，因此用于动态地生成和测量这些模式的当前方法是缓慢的。通过将一组静态相位掩模与快速的图像保持光学开关（例如声光调制器（AOM））复用，可以大大加速更新光的空间模式的过程。我们通过实验实现了这种方法，使用双通AOM产生五个轨道角动量状态之一，开关速率高达500 kHz。然后，我们应用该系统进行快速量子态层析成像的空间模式的光在2维希尔伯特空间，通过投影未知的状态到六个空间模式，包括三个相互无偏基地。我们能够在1 ms内重建任意状态，平均保真度为96.9%。
2020-07-31 physics.optics quant-ph
Tutorial: A practical guide to the alignment of defocused spatial light modulators for fast diffractive neural networks
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
本文提出了一种半自动方法，用于高效对齐失焦空间光调制器，以构建快速衍射神经网络，通过空间多路复用提高空间自由度，减少训练时间和实验噪声。
2026-05-19 physics.optics
LNoS: Lithium Niobate on Silicon Spatial Light Modulator
本文提出并演示了基于CMOS集成的硅上铌酸锂（LNoS）空间光调制器架构，利用铌酸锂薄膜与光子晶体导模共振实现百万像素级孔径和GHz级高速电光调制，为突破现有SLM速度限制提供了可扩展方案。
2024-02-22 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Realization of phase modulation using a spatial light modulator in the quantum Talbot configuration
我们使用参量下转换产生的单光子对演示了量子泰伯效应。与以前的工作相比，我们使用一个可编程的空间光调制器作为一个衍射光栅。因此，可以容易地进行光栅结构变化下的Talbot衍射图案的研究。研究了下转换光子的光谱带宽对衍射图样的影响。本文根据光子的波动性，提出了一个理论模型，用以解释在不同条件下的泰伯衍射图样。测量的衍射图样与理论预测符合得很好。我们相信，我们的研究提高了量子泰伯效应的理解。
2016-05-29 physics.optics quant-ph
Extended depth of field of diffraction limited imaging system using spatial light modulator based intensity compensated polarization coded aperture
减小孔径尺寸是在光学器件中获得增强的图像分辨率的常规技术，但是其被耗尽的照明所遮蔽。偏振编码孔径（PCA）可以用来规避这个关键的伪影。我们实验证明强度补偿偏振加密孔径，这是利用LC-SLM的偏振调制特性设计。PCA不受孔径大小的限制，因此使用这些PCA可以更方便地记录远场点扩散函数（PSF）。通过实验验证了在名义强度损失下使用PCA可以提高衍射极限透镜的景深和二元菲涅耳波带片的轴向强度。
2022-04-08 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
Single beam atom sorting machine
我们用一束激光、一个空间光调制器和一个高数值孔径透镜制作了两个重叠的一维光晶格。这些晶格具有捕获单个原子的潜力，并且使用空间光调制器的动态能力可以将原子移位和分类到$1.52 μ$ m的最小原子-原子间隔。我们展示了如何一个简单的反馈电路可以补偿空间光调制器的强度调制。
2011-08-10 physics.optics
2D Addressable Mid-infrared Metasurface Spatial Light Modulator
针对2D电可寻址超表面受限的问题，提出基于相变材料集成的2D架构，结合代工工艺与硅二极管选择器，实现了首个透射式中红外空间光调制器，为大面积独立可调像素超表面提供兼容路径。
2025-11-05 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
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
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
Rapid phase calibration and increased efficiency of a spatial light modulator using novel phase masks and an iterative algorithm
提出了一种改进的反射式空间光调制器（SLM）干涉相位标定方法。我们通过使用迭代傅里叶变换算法（IFTA）生成优化的相位掩模，并证明它们与18个$\%$相比，在查找表（LUT）中的全局线性校正效率更高。此外，我们还在查找表中实现了全局线性校正，并相应地修改了闪耀光栅的相位编码，以提高我们的相位限制SLM的效率。在这个过程中，我们明确地确定了我们的SLM的实际最大相位摆度，这为用户提供了一个配方，以验证供应商的规格。除了获得具有高均匀性（约90 $\%$）的一维/二维斑点阵列使用IFTA，我们的结果证实了使用迭代算法，以提高相位限制SLM的效率。最后，我们的方法使三倍更快的相位测量，并尽我们所知，是第一次努力实现快速相位特性的SLM使用干涉测量，可以有非常有用的应用程序中的设置，往往需要更快的相位校准。
2018-11-08 physics.optics
Scalability of all-optical neural networks based on spatial light modulators
人工神经网络的光学实现由于其在光速并行计算方面的潜力而引起了人们的极大关注。虽然最近已经通过实验证明了具有少数神经元的全光深度神经网络（AODNs）具有可接受的误差，但大规模AODNs的可行性仍然未知，因为随着神经元和连接数量的增加，误差可能不可避免地积累。在这里，我们展示了一个可扩展的AODNN与可编程的线性操作和可调的非线性激活函数。我们通过测量和分析从单个神经元传播到整个网络的错误来验证其可扩展性。通过对手写体数字和手写体样式的识别，进一步验证了AODNN的可行性。
2021-02-19 cs.ET physics.optics
Deterministic and stochastic coarsening control in optically-addressed spatial light modulators subject to optical feedback
针对双稳态系统中的粗化控制问题，以光学寻址空间光调制器为例，通过数值模拟提出确定性与随机两种方法，有效控制空间畴波前的方向与速度，确定性方法具普适性。
2023-02-27 nlin.AO physics.optics
An all-optical spatial light modulator for field-programmable silicon photonic circuits
能够路由光的流动的可重新配置的光子器件实现了灵活的集成光学电路，其不是硬连线的，而是可以外部控制的。类似于自由空间空间光调制器，我们证明了全光学波前整形集成绝缘体上硅光子器件通过修改的空间折射率分布的设备，采用紫外脉冲激光激发。应用适当的激发模式使我们能够完全控制通过器件的双波长光的光学传递函数，从而使我们能够重新定义其功能。作为一个概念验证，我们通过实验证明了多模干涉功分器端口之间的光路由，总效率超过97%，损耗可以忽略不计。集成光子电路中的波前整形提供了一种概念上的新方法，以实现高度适应性和现场可编程的光子电路，在光学测试和数据通信中的应用。
2016-01-25 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Calibration of wavefront distortion in light modulator setup by Fourier analysis of multi-beam interference
提出了一种通过记录高斯光束衍射后的远场像来校正空间光调制器波前畸变的方法。所得干涉图像的傅立叶变换揭示了调制器上典型的5个可移动点之间的相位差。重复该测量产生波前表面。其次，通过配准近场图像对幅度效率进行了标定。作为验证，我们制作了具有不同相速度的第七和第八贝塞尔光束的叠加，并观察了它们的干涉。
2016-03-21 physics.optics
Multi-scale architecture for fast optical addressing and control of large scale qubit arrays
本研究提出结合快速偏转器与分段空间光调制器的多尺度光学寻址架构，通过两种配置实现大规模量子比特阵列的快速位点选择性控制，寻址速率较单用SLM提升数十至数百倍。
2023-02-20 physics.optics quant-ph
Increased phase precision of spatial light modulators using irrational slopes: Application to attosecond metrology
空间光调制器（SLM）改变光的振幅和相位的能力已经证明了它们对光学和光子学界的宝贵价值。在许多应用中，SLM的位深是由数字处理器决定的主要限制因素。因此，刷新速度和位深度之间通常存在折衷。在这里，我们提出了一种方法，以增加有效的位深度的SLM，利用线性斜率，通常应用于处理零阶效应。这种技术进行了测试，使用两个干涉瞬态吸收光谱设置。通过在气体中产生高次谐波，产生阿秒脉冲的训练和来自紫外线中的固体的谐波，产生在远场中干涉的两个脉冲，提供光学相位的测量。发现精度的增加远远超出了数字处理器在位深度上所规定的限制。
2022-11-18 physics.atom-ph physics.optics
Advanced Materials and Device Architectures for Magnetooptical Spatial Light Modulators
法拉第旋转和克尔旋转是磁光（MO）效应，分别用于旋转从磁化介质透射和反射的光的偏振。磁光效应与本质上快速的磁化反转相结合，可以下降到几十飞秒或更少，可以应用于磁光空间光调制器（MOSLM），有望实现非易失性，超快，高分辨率的光空间调制。随着磁性和MO材料的低功率开关的最新进展，MOSLM可能会带来重大突破，并超越最先进的全息术，数据存储，光通信，平视显示器，虚拟和增强现实设备以及固态光探测和测距（LIDAR）。在这项研究中，最近的发展，在生长，加工和工程的先进材料具有高MO的优点，实用MOSLM器件进行了审查。评估了MOSLM功能的挑战，包括MO效应的固有弱点和开关的大功率要求。建议的解决方案进行评估，不同的驱动系统进行了调查，并由此产生的设备架构进行基准测试。最后，为实现集成，高对比度，低功耗器件的MOSLM的研究机会。
2019-10-30 physics.app-ph physics.optics
Generation and reverse transformation of twisted light by spatial light modulator
空间光调制器（SLM）是现代光学中产生扭曲光和复杂图像等结构光的最常用、最方便的器件之一。扭曲光的无限维特性使其在利用单个光子的信息承载能力方面具有很大的应用前景，从而大大提高了光通信的信道容量。基于衍射理论对位相型空间光调制器产生的扭曲光的产生、演化和逆变换进行了详细的理论研究，得到了扭曲光随传输距离变化的解析表达式。理论计算的束流强度分布与实验观测符合得很好。我们的研究结果清楚地揭示了扭曲的光是如何从高斯空间形状逐渐出现到环形形状的，并且环形形状也将相反地逐渐演变为准高斯形状，在相反的变换中。这些结果将为SLM在许多光学实验中的应用和OAM模式复用在光通信中的应用提供指导。
2016-12-14 physics.optics quant-ph
High-frequency, resonant acousto-optic modulators fabricated in a MEMS foundry platform
我们报告的高频，谐振声光调制器（AOM）的MEMS铸造工艺的设计和表征。双谐振腔的设计，短（$L{\sim}10.5\, μm$）的声学和光学腔的长度，使我们能够测量声光调制在GHz的频率与高调制效率。与传统的AOM相比，这些器件依赖于由腔边界的位移引起的扰动，这在悬浮几何形状中可以显著增强。该平台可作为快速2D空间光调制器（SLM）、低成本集成自由空间光链路和光学增强型低噪声RF接收器的构建模块。
2019-10-16 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Optically Addressed Spatial Light Modulator based on Nonlinear Metasurface
空间光调制器（SLM）是用于按需调制光束的振幅、相位或偏振的装置。从日常娱乐到科学研究，这些设备在许多领域都发挥着不可或缺的作用。在过去的几十年中，SLM主要以电寻址（EASLM）方式操作，其中通过传统的电子接口创建和加载写入图像。然而，像素化电极的采用限制了EASLM的分辨率和效率。在这里，我们提出了一种基于非线性超颖表面的光寻址空间光调制器（MS-OASLM），通过该调制器，信号光被另一个写入光束直接调制，不需要电极。MS-OASLM显示出前所未有的紧凑性，总厚度为400 nm，这得益于超颖表面出色的非线性。它们的亚波长特征尺寸能够实现高达每毫米250线对的高分辨率，这比目前任何商用SLM都要好一个数量级以上。这种MS-OASLM可以为开发下一代高分辨率显示器和全光学信息处理技术提供机会。
2020-03-11 physics.app-ph physics.optics
General in situ feedback control of cascaded liquid crystal spatial light modulators for structured field generation
Department of Engineering Science, University of Oxford（牛津大学工程科学系）
本文提出了一种基于物理指导和流形约束梯度下降的通用原位反馈控制方法，用于实时补偿 cascaded 液晶空间光调制器中的实验误差，以实现高质量的结构场生成。
2026-01-16 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
Multi-wavelength holography with a single Spatial Light Modulator for ultracold atom experiments
本文提出了一种利用区域相位计算算法，在重叠激光束照射下，得到单个全息图的方法，可以得到多波长光的任意强度分布，这对超冷原子实验是有用的。算法的区域性被用于编程计算的强度分布中的空间上不同的特征，然后由于衍射角对波长的依赖性而在傅立叶平面中重叠。这种技术很容易集成到冷原子实验中，几乎不需要光学通道。我们证明了该方法和两种可能的实验方案，通过产生光图案与670 nm，780 nm和1064 nm的激光，这是准确的百分之几的水平。
2015-03-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
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
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
A full degree-of-freedom photonic crystal spatial light modulator
利用光场的全部复杂性需要完全控制空间和时间区域内的所有自由度-这是当今空间光调制器（SLM），有源超表面和光学相控阵列的开放目标。在这里，我们解决了这一挑战与可编程光子晶体腔阵列，使四个关键的进步：（i）通过反向设计与高精细度微腔的接近统一的垂直耦合，（ii）通过优化的300 mm全晶片处理的可缩放制造，（iii）使用自动闭环“全息微调”的皮米精度谐振对准，以及（iv）通过高速微LED阵列的面外腔控制。结合每一个，我们展示了近完整的时空控制的64谐振器，二维SLM与纳秒和毫微微焦耳级开关。同时操作的波长尺度模式附近的空间和时间带宽的限制，这项工作开辟了一个新的制度的可编程性在多模光学控制的基本限制。
2022-04-21 physics.optics quant-ph
Piezoelectrically actuated high-speed spatial light modulator for visible to near-infrared wavelengths
本文提出一种在200 mm硅晶圆上用CMOS兼容工艺制造的压电驱动氮化硅谐振波导光栅空间光调制器，4×4阵列在约780 nm实现>100 MHz速度与>20 dB消光。
2024-10-24 physics.app-ph 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
