空間光調(diào)制器
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
空間光調(diào)制器的實例教程
總結(jié)
考慮SLM像素間隔來研究空間光調(diào)制器的性能。
第1步
將像素間隔引入到一個先前設(shè)計的用于光束整形的SLM透射函數(shù)。
第2步
分析不同區(qū)域填充因子的對性能的影響。
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? 開始視頻
- 光路圖介紹
? 該應(yīng)用示例相關(guān)文件：
- SLM.0001：用于生成高帽光束的SLM位相調(diào)制器設(shè)計
- SLM.0003： 一個基于SLM光束整形系統(tǒng)的中透鏡像差的研究
光束整形＞衍射光學(xué)
任務(wù)/系統(tǒng)說明
亮點
?使用空間光調(diào)制器（SLM）模擬光束整形
?研究SLM像素間非功能性間距的影響
說明：光源
說明：SLM像素陣列
說明：傅立葉透鏡
說明：探測器
結(jié)果：3D系統(tǒng)視圖
結(jié)果：SLM近場區(qū)域
結(jié)果：SLM的遠場區(qū)域
結(jié)果：SLM遠場區(qū)域
文件&技術(shù)信息
李龐躍等人[5]為提高線陣半導(dǎo)體激光器的光束均勻性，滿足小型掃描成像系統(tǒng)的微型化需求，提出了一體化透鏡陣列光束整形系統(tǒng)設(shè)計方案。能量利用率達88.79%，均勻性94.51%。
仿真流程：結(jié)合Fresnel衍射積分公式，通過專業(yè)設(shè)計工具建立微透鏡陣列模型、定義核心參數(shù)，仿真光束均化過程并優(yōu)化陣列排布，抑制干涉效應(yīng)。
仿真成果：可模擬微透鏡陣列的光束均化效果，生成均化面光強分布仿真圖，驗證快軸發(fā)散角2.8mrad、慢軸發(fā)散角48.93%的設(shè)計指標(biāo)；通過能量流分析功能，量化能量利用率與均勻性，為一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計提供數(shù)據(jù)支撐。
動態(tài)光學(xué)元件整形系統(tǒng)
動態(tài)光學(xué)元件以液晶空間光調(diào)制器（LC-SLM）為核心，憑借實時可編程、多參數(shù)可調(diào)的優(yōu)勢，成為高端光學(xué)系統(tǒng)的理想方案。其核心技術(shù)在于通過電場調(diào)控液晶分子排列，實現(xiàn)光束相位與振幅的動態(tài)調(diào)制。
（1）LC-SLM的核心仿真原理
LC-SLM的整形效果依賴液晶的電光效應(yīng)（扭曲向列效應(yīng)、電控雙折射效應(yīng)），其中相位延遲公式、分子偏轉(zhuǎn)角與電壓關(guān)系、強度調(diào)制公式均為仿真設(shè)計的核心理論依據(jù)。其仿真流程如下：
物理模型搭建與仿真：結(jié)合論文中液晶電光效應(yīng)相關(guān)公式，通過專業(yè)設(shè)計工具建立LC-SLM模型、定義核心物理參數(shù)，完成動態(tài)調(diào)制仿真與性能優(yōu)化，驗證設(shè)計合理性。
（2）動態(tài)整形的仿真價值與應(yīng)用效果
動態(tài)性能可視化：可生成LC-SLM動態(tài)相位調(diào)制的仿真視頻，直觀呈現(xiàn)不同電壓下光束形狀的變化過程，驗證輸出光束與預(yù)定目標(biāo)光斑99.83%的相似度。
多目標(biāo)優(yōu)化：針對光束均勻性與能量利用率難以兼顧的問題，通過多目標(biāo)優(yōu)化算法，仿真疊加閃耀光柵移除零級光的效果，實現(xiàn)能量利用率72.3%、均勻性97.2%的方形平頂光束。
展開 投影物鏡有以下特點：
1.投影物鏡的物是空間光調(diào)制器 SLM ，包括上面提到的 LCD 和 DLP ，它決定了物鏡的視場線和分辨率，從而影響系統(tǒng)外形尺寸和信息量。但實際設(shè)計時會倒置設(shè)計，將其放在像面。
2.像方遠心：在像空間中，出瞳位于無限遠，所有視場的主光線都和光軸平行，從而和 SLM 垂直，這是空間光調(diào)制器物理效應(yīng)的基本要求。
3.大部分物鏡帶有一個耦合棱鏡，如 LCD 投影儀的 X 棱鏡和 DLP 投影儀的 TIE 棱鏡，這些棱鏡厚度較大，對像差有較大的影響，是整個成像光路的一部分。
4.定焦和變焦物鏡：為了適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境，投影物鏡大部分是變焦物鏡。
技術(shù)指標(biāo)：
1.焦距：f=9mm，
2.相對孔徑：D/f=1/1.8
3.全視場：FOV=46°
4.總長小于等于40mm
5.鏡片數(shù)為5片
6.光學(xué)系統(tǒng)為像方遠心光路
7.畸變<3%
8.成像器件 DMD 尺寸為1/3英寸
9.投影效果：100mm處畫像對角線長85mm
10.在63lp/mm，中心線對 MTF>0.45，全視場>0.3
搜索宏文件：
請掃描文章底部二維碼聯(lián)系工作人員獲取代碼
搜索出來的初始結(jié)構(gòu)：
基本參數(shù)：
物高為-42.4475，滿足100mm處畫像對角線長85mm。
畸變：
MTF：
由上圖可知，畸變和 MTF 基本已滿足要求。
主光線角度：
主光線角度比較小，遠心度比較好
插入真實光闌：
注釋優(yōu)化宏中的關(guān)于光闌的指令，再進行優(yōu)化和模擬退火(50,2,50)：
替換真實玻璃：
將中間三片玻璃透鏡替換成真實材料。
展開 因此，這一約束要求投影儀設(shè)計包含均勻照明的空間光調(diào)制器——通常以LCD面板的形式呈現(xiàn)。理論上聽起來很容易，但實際上，此面板上的光源光束通常是高斯分布的（即不均勻的）。因此，需要一種裝置來“去高斯化”，或在空間上將不均勻的光束分布轉(zhuǎn)換成均勻的光束分布。具有這種能力的設(shè)備之一就是一對蠅眼光積分器陣列。在本文中，我們將研究這些設(shè)備及其最佳設(shè)置。
什么是蠅眼陣列？
蠅眼陣列是由許多單個光學(xué)元件組裝成單獨的二維陣列光學(xué)元件，它用于將像面上非均勻的空間光線分布轉(zhuǎn)換為均勻的輻照度分布。使用蠅眼陣列的數(shù)字投影系統(tǒng)通常與含有能夠提供半準(zhǔn)直入射光的拋物面反射器的大燈組件一起使用。目前，它們主要應(yīng)用于LCD數(shù)字投影機燈光引擎中，對空間光調(diào)制器照明平面進行均勻照明。
上圖為蠅眼陣列（此照片由In Vision提供，網(wǎng)址為：www.in-vision.at)。陣列中的每個光學(xué)元件可以是正方形或長方形的，每個光學(xué)元件的表面可以是球面或是有一定變形的（在垂直和水平方向上的光焦度不同）。光焦度通常只在陣列的一個表面上，第二個表面通常是平面的。
在OpticStudio中建模這種設(shè)置的最簡單方法之一是使用陣列物體(array object)。提供的示例，選擇了透鏡陣列1(Lenslet Array 1)物體，它由矩形體陣列組成，每個矩形體的前表面為平面，后表面為用戶自定義數(shù)目的重復(fù)曲面。后表面可以是平面、球面、圓錐面、多項式非球面或環(huán)形表面。這使得陣列中透鏡元件表面形狀的定義和優(yōu)化具有了極大的靈活性。下圖顯示了透鏡陣列1物體，它是由7 x 5個矩形透鏡組成的透鏡陣列，每個矩形透鏡都可以看作一個球面透鏡的矩形區(qū)域。
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空間光調(diào)制器的最新內(nèi)容
根據(jù)光學(xué)元件的調(diào)控特性，該技術(shù)可分為靜態(tài)光學(xué)元件整形與動態(tài)光學(xué)元件整形兩大類，前者包括非球面透鏡組、雙折射透鏡組、衍射光學(xué)元件（DOE）、微透鏡陣列等，后者以液晶空間光調(diào)制器（LC-SLM）為核心代表。
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前面兩期我們分別介紹了電光調(diào)制中常用的物理效應(yīng)和常見的幾種調(diào)制結(jié)構(gòu)，其中包括了載流子注入型、載流子耗盡型以及載流子積累型在內(nèi)的三中常見的調(diào)制結(jié)構(gòu)，并簡單總結(jié)了三種結(jié)構(gòu)的調(diào)制機制、調(diào)制過程、所需的電極結(jié)構(gòu)、以及優(yōu)缺點和適用范圍。
對于載流子注入型調(diào)制結(jié)構(gòu)而言，它的調(diào)制效率高，使用結(jié)構(gòu)簡單的集總電極，工藝簡單利于制造，適用于對調(diào)制速度要求不高的片上傳感等領(lǐng)域。載流子耗盡型調(diào)制結(jié)構(gòu)依賴多數(shù)載流子的注入
摘要
具有高調(diào)制效率和寬帶寬的電光（EO）馬赫-曾德爾調(diào)制器（MZM）對大容量光通信系統(tǒng)至關(guān)重要。迄今為止，薄膜鈮酸鋰（TFLN）MZM因其卓越的電光帶寬和緊湊性而成為極具前景的解決方案。然而，受限于電場與光場的限制效率不足而導(dǎo)致的低調(diào)制效率，集成TFLN MZM的長度仍然長達數(shù)毫米至數(shù)厘米。這一缺陷既阻礙了其在并行或復(fù)用領(lǐng)域的大規(guī)模集成，也妨礙了其與緊湊電子元件進行經(jīng)濟且高效地集成。
本研究通過將亞波長等離子體槽波導(dǎo)與
摘要
高速電光調(diào)制器是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)及各類應(yīng)用的關(guān)鍵組件，這些應(yīng)用需要實現(xiàn)芯片級調(diào)制，具備寬帶寬、高調(diào)制效率和緊湊尺寸等特性。然而，同時滿足這些指標(biāo)具有挑戰(zhàn)性，因此必須探索新的方法。為此，本文在絕緣體上氮化硅加載鈮酸鋰平臺上提出了一種基于慢光波導(dǎo)和容性負(fù)載慢波電極的馬赫-曾德爾調(diào)制器。群折射率的增大和微波損耗的降低顯著提升了調(diào)制效率。在1mm長的調(diào)制區(qū)域下，獲得了0.21Vcm的低半波電壓長度積
通過兩個透鏡陣列(Lenslet Array)物體和聚光鏡進行光線追跡，然后在位于數(shù)字投影儀中空間光調(diào)制器位置的探測器物體上進行分析。
建模任務(wù)
建模任務(wù)
空間光調(diào)制器的功能
±1級衍射的單獨建模
生成的矢量光束(φ0 = 0°)
生成的矢量光束(φ0 = 45°)
生成的矢量光束(φ0 = 90°)
生成的矢量光束(φ0 = 135°)
生成的矢量光束及對比
產(chǎn)品描述:
MS4932是一款三相正弦波無刷直流電機(BLDC)或永磁同步電機(PMSM)控制器。該芯片對霍爾感應(yīng)信號進行處理，控制器可以通過開關(guān)三相轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn) PWM 交換。MS4932/MS4932N 有兩種 PWM 模式：正弦波模式和方波模式。該芯片具有過壓保護、過流保護、短路保護以及過溫保護，用來保護芯片及馬達不會受到損壞。
主要特點
電光調(diào)制器，一種通過外部手段改變材料折射率的光電子器件，常用于電信號與光信號轉(zhuǎn)換過程。現(xiàn)實當(dāng)中電光調(diào)制器種類繁多，諸如鈮酸鋰基的電光調(diào)制器、硅基的電光調(diào)制器、基于等離子共振色散的電光調(diào)制器等等。然而，這些調(diào)制器原理不一樣，這造就了分析調(diào)制器的原理和方法不能放之四海而皆準(zhǔn)，必然是針對具體問題要采用特定的方法和技巧。考慮到硅基電光調(diào)制器的成熟工藝，下文將展現(xiàn)仿真硅基電光調(diào)制的整個流程。后面若有機會再分享鈮酸鋰基電光調(diào)制器和基于等離子共振色散的電光調(diào)制器
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聯(lián)系工作人員獲取附件
在這個示例中，我們基于Mercante等人的工作[1]模擬了一種薄膜鈮酸鋰（LNOI）相位調(diào)制器。通過利用引入的各向異性介電常數(shù)特性，我們在CHARGE中計算了由射頻引發(fā)的電容電場（E場）。然后，這些電場用于通過Pockels效應(yīng)在電信波長下計算鈮酸鋰中的電光折射率擾動。接著，我們在FEEM中計算了擾動的LN波導(dǎo)的光學(xué)模式，以及TE基模的電壓相關(guān)相位調(diào)制性能
