想必大家通過之前的文章已經(jīng)對LCSLM了解了很多，但是目前在科研領域還有另外一種常見的空間光調制器件——DMD（Digital Micromirror Device數(shù)字微鏡器件），讓我們一起來了解一下什么是DMD以及LCSLM（Liquid Crystal Spatial Light Modulation 液晶空間光調制器）與DMD有什么區(qū)別呢？

DMD產品介紹

DMD

DMD（數(shù)字微鏡器件）是一種由多個高速數(shù)字式光反射開光組成的陣列，利用旋轉反射鏡實現(xiàn)光開關的開合。它是由許多小型鋁制反射鏡面構成的，鏡片的多少由顯示分辨率決定，一個小鏡片對應一個像素，變換速率可達幾千次/秒或更高。

DMD的工作原理就是借助微鏡裝置反射需要的光，其光照方向則是借助靜電作用，通過控制微鏡片角度來實現(xiàn)的。

DMD功能介紹

1.振幅調制

基于DMD微反射鏡的陣列結構，其在工作過程中主要依靠的是鏡面偏轉來反射光線。

當DMD處于“開啟”狀態(tài)時，反射鏡會旋轉至+12度，DMD處于“關閉”狀態(tài)，反射鏡會旋轉至-12度。只要結合DMD以及適當光源和投影光學系統(tǒng)，反射鏡就會把入射光反射進入或是離開投影鏡頭的透光孔，使得“開啟”狀態(tài)的反射鏡看起來非常明亮，“關閉”狀態(tài)的反射鏡看起來就很黑暗。

通過短時間內不斷的偏轉，縮短/增長“開啟”時間，使得出射光的光強就像是減弱/增強了一樣。

相比于LCSLM直接對出射光強進行調整，DMD其實不是真正意義上對振幅進行調節(jié)，而是對光在時序特性上進行改變，調整采集方向上的光照時間。

2.相位調制

當進行相位調制時，DMD器件與系統(tǒng)光軸并不是垂直的，而是存在一個夾角。

由于夾角的存在，使得入射光在DMD器件上每N個像素間就存在λ的路程差，λ為入射光波長，即每N個像素間就存在2π的相位差。通過調整DMD的“開啟”/“關閉”狀態(tài)，還需設計相應的算法進行計算，才可篩選出對應相位調制量的出射光。

同樣的，由于夾角的存在，容易使整體光路難以準直。所以一般會加入一個TIR透鏡來修正光線的傳播路徑，使出射光軸與DMD器件垂直就可使用。

LCSLM可直接對入射到像面上每一個像素點的光進行0~2π的相位調制，器件與系統(tǒng)光軸垂直，無需夾角存在，使用起來更加簡單、快捷。

應用方向

DMD是一種平面顯示器件。目前主要應用于高清電視（HDTV）和數(shù)字投影顯示（Digitial Projection Display）等，近幾年其應用領域得到一些擴展，各種工業(yè)化產品比較成熟。

液晶空間光調制器作為可編程衍射光學元件，以及用于實時顯示計算全息圖建立動態(tài)波前變換系統(tǒng)，在精密測量、三維成像、顯微、光學微操縱和微加工、原子光學、量子信息等研究領域具有廣闊的應用前景。

液晶空間光調制器和DMD的對比

通過對比可以發(fā)現(xiàn)，從光路設計到實際操作，LCSLM的使用要比DMD簡易、便捷，而且在高像素、小像元的高精度光場調控方向，LCSLM能勝任DMD不能完成的一些工作。

作為目前熱門的可編程衍射光學器件，隨著對空間光調制器的研究越來越多，其需求也越來越高。亞太地區(qū)是最大的空間光調制器消費地區(qū)，占全球消費總額的50％以上，其中中國地區(qū)的購買力起著更為重要的作用。

希望能有更多志同道合的伙伴同我們一起，推動國產空間光調制器水平不斷提高，讓國產空間光調制器走向世界！

責任編輯：tzh