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空間光調(diào)制器（一般指相位型SLM）可以對光的振幅,、相位,、偏振態(tài)等進(jìn)行調(diào)制,，在光學(xué)研究領(lǐng)域擁有廣泛和悠久的歷史。目前相位型空間光調(diào)制器在全息光學(xué),，全息光鑷,，激光并行加工，自適應(yīng)光學(xué),，雙光子/三光子/多光子顯微成像,，散射或渾濁介質(zhì)中的成像，脈沖整形,，光學(xué)加密,，量子計算，光通信,，湍流模擬等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,。

很多的科研人員在使用空間光調(diào)制器時，往往會受到零級光的困擾,，零級光對研究結(jié)果也產(chǎn)生了非常大的影響,。可以說大家苦零級光久矣,。本文對液晶空間光調(diào)制器零級光的產(chǎn)生原因及其消除方法進(jìn)行了闡述,。

Meadowlark Optics公司擁有40年純相位SLM研發(fā)經(jīng)驗，可以提供模擬尋址的純相位空間光調(diào)制器（1920x1200 & 1024x1024分辨率）,，產(chǎn)品工作波段可以覆蓋400-1700nm,，相位穩(wěn)定性可以達(dá)到0.1%，幀頻可以到1436Hz,，損傷閾值可以達(dá)到200W/cm2以上,。

關(guān)鍵詞：空間光調(diào)制器、SLM,，液晶空間光調(diào)制器,，純相位，LCOS,，零級光,，一級衍射

空間光調(diào)制器零級光產(chǎn)生的原因？

要想了解SLM零級光產(chǎn)生的原因,，我們需要先了解下空間光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)構(gòu)成,。如下圖所示，LC-SLM光學(xué)頭主要由：保護(hù)玻璃,，透明電極,，液晶層，像素電極層（Wafer）構(gòu)成,。

1） 保護(hù)玻璃的透過率

窗口片保護(hù)玻璃的透過率在相應(yīng)的工作波段（400-800nm,500-1200nm,850-1650nm）內(nèi)通常在98.5-99.5%范圍內(nèi),，因此有少量的光被直接反射回去,。

2）透明電極的透過率

透明電極的透過率一般都在99%以上，該部分造成的零級光基本可以忽略,。

3）空間光調(diào)制器填充率

像素電極層（Wafer）由一個個的獨(dú)立像元構(gòu)成,，從而SLM可以實現(xiàn)針對單個像元的獨(dú)立調(diào)制。相鄰像元之間會有微小的縫隙,，縫隙部分無法加載電壓,，因此對應(yīng)的液晶層無法加載相位，這部分未被調(diào)制的光會反射回去,，產(chǎn)生零級光,。

4）入射光照射到非工作區(qū)域

如果入射光照射到了非工作區(qū)域，則這部分光也會不被調(diào)制,，直接反射回光路,，產(chǎn)生零級光。

5）入射光的偏振態(tài)或者偏振方向錯誤

目前市面上所有的相位型空間光調(diào)制器（SLM）均要求線偏光入射,，線偏方向與液晶的e軸平行（extraordinary axis）,。如果入射光與e軸存在夾角，或者入射光的偏振態(tài)不是線偏光,，則會有一部分分量的光不被調(diào)制,，從而產(chǎn)生零級光。

Meadowlark公司SLM零級光消除方法,？

硬件方面：

1）提高空間光調(diào)制器的填充率,，蕞小化縫隙影響。

Meadowlark Optics公司可以提供1024x1024的純相位空間光調(diào)制器,，填充因子可以達(dá)到目前世界蕞高的97.2%,，大大減小了縫隙產(chǎn)生的影響。

2）提高空間光調(diào)制器的線性度,。

1920x1200的液晶空間光調(diào)制器,，MLO公司在出廠前會對每一臺SLM進(jìn)行高精度的校準(zhǔn),，保證每一臺空間光調(diào)制器都具有高度的線性準(zhǔn)確性,，從而提高相位調(diào)制精度，達(dá)到蕞優(yōu)的調(diào)制效果,。

軟件方面：

a)疊加閃耀光柵

Meadowlark公司的SLM控制軟件提供生成任意周期閃耀光柵的功能,，該光柵可以方便的與客戶的全息圖進(jìn)行疊加，從而把結(jié)果偏轉(zhuǎn)到1級位置,，客戶只需要用光闌將零級光濾掉,，只讓一級光通過即可。

b)疊加菲涅爾透鏡

MLO公司的調(diào)制器控制軟件提供生成任意焦距菲涅爾透鏡的功能,，用戶可以將全息圖與該菲涅爾灰度圖進(jìn)行疊加,，從而零級光與衍射光的焦平面會發(fā)生錯位,，零級光在衍射光的焦平面上會發(fā)散掉，從而減小零級光的影響,。

光路方面：

1）光路中添加偏振片和半波片,，提高入射光的偏振態(tài)準(zhǔn)確性

為了使用SLM作為相位調(diào)制器，入射偏振必須是線性的,，并且與LC分子對齊,。為了確保入射光的偏振是線性的，建議在激光光源后放置一個偏振器,。為了確保偏振與LC分子對齊,，建議在偏振器和SLM之間放置半波片，通過半波片的旋轉(zhuǎn)可以將0級光調(diào)到最小,。

2）光路中添加使用0階塊（0th order block）,，阻擋零級光

上海昊量光電設(shè)備有限公司可以提供什么樣的空間光調(diào)制器？

1）1920x1200純相位空間光調(diào)制器（標(biāo)準(zhǔn)速度）

2）1024x1024純相位空間光調(diào)制器（超高速度）

關(guān)于昊量光電：

昊量光電可以給客戶提供SLM樣品試用,，以及全面的技術(shù)支持,。上海昊量光電設(shè)備有限公司是國內(nèi)知銘光電產(chǎn)品專業(yè)代理商，代理品牌均處于相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展前沿,；產(chǎn)品包括各類激光器,、光電調(diào)制器、光學(xué)測量設(shè)備,、精密光學(xué)元件等,，涉及應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了材料加工、光通訊,、生物醫(yī)療,、科學(xué)研究、國防及更細(xì)分的前沿市場如量子光學(xué),、生物顯微,、物聯(lián)傳感、精密加工,、先進(jìn)激光制造等,；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝，培訓(xùn),，硬件開發(fā),，軟件開發(fā)，系統(tǒng)集成等優(yōu)質(zhì)服務(wù),。

您可以通過昊量光電的*網(wǎng)站了解更多的產(chǎn)品信息,。