液晶空间光调制器在高校光学实验教学中的应用探讨

高 宇，高 星，武耀霞，郑 驰，张 龙

(西安中科微星光电科技有限公司，陕西 西安 710000)

液晶空间光调制器(SLM)作为一种实时光场调控器件早在20世纪80年代以前[1]就开始被多所高校研究，研究方向有光束整形、光场调控、计算全息、涡旋光束、光镊等，涉及光学、医学、工程、仪器仪表等领域。每年与液晶空间光调制器有关的论文发表近千篇，液晶空间光调制器的研究也早在2003年[2]拓展到了高校实验教学方面。目前已经有超过50所高校开设了与液晶空间光调制器相关的实验课程，其中包括清华大学[3]、电子科技大学[4]、浙江大学[5]等知名院校，涉及的专业有物理类和光电信息技术类。在各高校开设的与液晶空间光调制器相关的实验中，全息、衍射器件、研究液晶空间光调制器的振幅和相位调制特性的实验占大多数，而实际上，液晶空间光调制器所能完成的实验不止这些。

1 基于液晶空间光调制器开发的实验系统的原理

液晶空间光调制器一般按照读出光的读出方式不同分为透射式和反射式，而按照输入控制信号的不同又分为电寻址和光寻址。基于液晶空间光调制器开发的实验系统中选用的空间光调制器以电寻址为主，反射式与透射式均可。

电寻址液晶空间光调制器的振幅和相位调制的工作原理是：在电驱动信号的控制下，液晶分子长轴指向发生偏转，因为液晶的介电各向异性，液晶分子的排列发生变化，结果使得液晶中的双折射率发生变化，在液晶光阀前后配合特定的起偏和检偏角度，从而改变入射光的偏振状态或者改变入射光的光程，引起入射光振幅或相位的改变。……