第七章 空间光调制器 (Spatial Light modulator) 2021/219
2021/2/19 1 第七章 空 间 光 调 制 器 (Spatial Light Modulator)
目录2021219 光学信息处理 第1节 第七章空间光调制器 第2节 7.1概论 第3节 第4节 7.2磁光空间光调制器 MOSLM) 蕈5节7.3液晶的扭曲效应及薄膜晶体管驱动液晶 第6节 显示器( TFT-LCD) 第7节 7.4液晶显示器在非相干光信息处理中的区 应用大屏幕投影电视 7.5液晶光阀 7.6线性电光效应和PROM器件 7.7数字微反射镜器件DMD和数字化投影 第7章
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第7章 2021/2/19 光学信息处理 2 第七章 空间光调制器 7．1 概论 7．2 磁光空间光调制器(MOSLM) 7．3 液晶的扭曲效应及薄膜晶体管驱动液晶 显示器(TFT—LCD) 7．4 液晶显示器在非相干光信息处理中的 应用——大屏幕投影电视 7．5 液晶光阀 7．6 线性电光效应和PROM器件 7．7 数字微反射镜器件(DMD)和数字化投影
目录2021219 光学信息处理 7.1概论 第1节 2节7.1空间光调制器的意义及分类 第爷,空间光调制器SLM) 第4节 在信源信号的控制下,能对光波的某个参量 5节进行调制,例如通过吸收调制振幅、通过折射率 第6节调制相位、通过偏振面的旋转调制偏振态等等 第7节 从而将信源信号所荷载的信息写进入射光波之中 空间光调制器的意义 (1)输入器件 电—光转换和串行并行转换 非相干光—相干光转换 波长转换 第7章
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第7章 2021/2/19 光学信息处理 3 7. 1 概 论 7.1.1 空间光调制器的意义及分类 空间光调制器(SLM) 在信源信号的控制下，能对光波的某个参量 进行调制，例如通过吸收调制振幅、通过折射率 调制相位、通过偏振面的旋转调制偏振态等等， 从而将信源信号所荷载的信息写进入射光波之中。 1、空间光调制器的意义 (1)输入器件 电——光转换和串行——并行转换 非相干光—相干光转换． 波长转换
目录2021219 光学信息处理 种1节(2)处理和运算功能器件 第2节 蜂放大器 第3节 癱乘法器与算术运算功能 第4节 第5节 嫌对比度反转 第6节量化操作和阈值操作 草7节非线性变换 逻辑运算 (3)存储功能器件 例: Pockels光调制器(PROM) 光折变器件等 第7章
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第7章 2021/2/19 光学信息处理 4 (2)处理和运算功能器件 放大器 乘法器与算术运算功能 对比度反转 量化操作和阈值操作 非线性变换 逻辑运算 (3)存储功能器件 例： Pockels 光调制器(PROM) ； 光折变器件等
目录2021219 光学信息处理 第节2、空间光调制器的分类 第2节 按信源信号分类 第3节 草4警(1)光寻址空间光调制器信源信号是光学信号 5节(2)电寻址空间光调制器信源信号是电学信号 第6节 当信源信号是光学信号时,我们称之为“写 苇7节入光”;照射空间光调制器,并从写入光获取信 息的光波称为“读出光”.因为它读出了写入信 号所荷载的信息.经空间光调制器输出的光波又 称输出光,它已包含了被写入的信息 按读出的方式来分类:透射型、反射型 第7章
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第7章 2021/2/19 光学信息处理 5 2、空间光调制器的分类 按信源信号分类 (1)光寻址空间光调制器——信源信号是光学信号 (2)电寻址空间光调制器——信源信号是电学信号 当信源信号是光学信号时，我们称之为“写 入光”；照射空间光调制器，并从写入光获取信 息的光波称为“读出光”．因为它读出了写入信 号所荷载的信息．经空间光调制器输出的光波又 称输出光，它已包含了被写入的信息． 按读出的方式来分类：透射型、反射型．
目录2021219 光学信息处理 节712空间光调制器的分类及寻址方式 第2节 1、按它在系统中的位置来区分 第3节 茅系统的输入器件( (-SLM, 第5节 章6节在频谱面上作为滤波器件PSLM 第7节 系统的输出端(O-SLM) 第7章
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第7章 2021/2/19 光学信息处理 6 7.1.2 空间光调制器的分类及寻址方式 1、按它在系统中的位置来区分 系统的输入器件(I-SLM)， 在频谱面上作为滤波器件(P-SLM), 系统的输出端(O-SLM)．
目录2021219 光学信息处理 鹎1节2、寻址方式 第2节 空间光调制器是一个二维器件,可看成一个 第3节透过率受到写入信号控制的滤光片 草4节寻址 adressing:写入信号把信息传递到SLM上 第5节相应位置,以改变SLM的透过率分布的过程。 第6节(1)电寻址空间光调制器( EA-SLM 第7节 采用电寻址的方法来控制SLM的复数透过 率 常用的电寻址的方式是通过SLM上两组正交的栅 状电极,用逐行扫描的方法,把信号加到对应的 单元上去.电寻址又称为矩阵寻址 像素(Piⅸxe):一对相邻的行电极和一对相邻的列 电极之间的区域构成SLM的最小单元,它给出 第章SIM的分辨率极限
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第7章 2021/2/19 光学信息处理 7 2、寻址方式 空间光调制器是一个二维器件，可看成一个 透过率受到写入信号控制的滤光片。 寻址(adressing)：写入信号把信息传递到SLM上 相应位置，以改变SLM的透过率分布的过程。 (1)电寻址空间光调制器（EA-SLM ）． 采用电寻址的方法来控制SLM的复数透过 率． 常用的电寻址的方式是通过SLM上两组正交的栅 状电极，用逐行扫描的方法，把信号加到对应的 单元上去．电寻址又称为矩阵寻址． 像素(Pixel)：一对相邻的行电极和一对相邻的列 电极之间的区域构成SLM的最小单元，它给出 SLM的分辨率极限．
目录2021219 光学信息处理 第1节 EA-SLM是用得最多的空间光调制器, 节它将光学信息处理与近代电子技术特别是 第3节 计算机-多媒体技术结合起来,构成光电混 第4节 第5节 合处理系统,应用非常广泛 第6节秦电寻址的SLM的缺点: 7节(1)电寻址是串行寻址,处理速度下降,失 去了光学信息并行处理的重要特色 (2)电寻址是通过条状电极来传递信息的, 电极尺寸的减小有一个限度,所以像素尺 寸也有限度,影响了SLM的分辨率 第7章
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第7章 2021/2/19 光学信息处理 8 EA-SLM是用得最多的空间光调制器， 它将光学信息处理与近代电子技术特别是 计算机-多媒体技术结合起来，构成光-电混 合处理系统，应用非常广泛。 电寻址的SLM的缺点： (1)电寻址是串行寻址，处理速度下降，失 去了光学信息并行处理的重要特色． (2)电寻址是通过条状电极来传递信息的， 电极尺寸的减小有一个限度，所以像素尺 寸也有限度，影响了SLM的分辨率．
目录2021219 光学信息处理 1节例如: 第2节磁光空间光调制器( MOSLM):256×256 8节液晶空间光调制器LCD 第4节 第5节 640×480像素与电视信号VGA模式相匹配, 6节800×600像素与电视信号SvGA模式相匹配 第71024×768像素与电视信号XGA模式相匹配 更高分辨率的器件也在研制中,以满足高清 晰度电视(HDTV的要求 (3)由于电极本身不透明,所以像素的有效通 光面积与像素总面积之比开口率较低 光能利用率不高 第7章
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第7章 2021/2/19 光学信息处理 9 例如： 磁光空间光调制器(MOSLM)：256×256， 液晶空间光调制器(LCD): 640×480像素与电视信号VGA模式相匹配， 800×600像素与电视信号SVGA模式相匹配 1024×768像素与电视信号XGA模式相匹配 更高分辨率的器件也在研制中，以满足高清 晰度电视(HDTV)的要求． (3)由于电极本身不透明，所以像素的有效通 光面积与像素总面积之比——开口率较低， 光能利用率不高．
目录2021219 光学信息处理 节数字式微反射镜器件(DMD 第2节 种新型的电寻址空间光调制器 第3节特点:高效率、高对比度、多灰阶(256个灰 节阶)、高色保真度等 第5节 具有VGA、SVGA、XGA、SXGA 6节(1280×1024)等多种规格的像素单元,与16 第7节9宽屏幕电视匹配的2048×115单元的超高分 辨器件也已问世.特别是该器件是全数字化 的,亦即它的灰阶、色饱和度均由数字信号 控制,不仅适用于高清晰度投影电视,并符 合未来的电视技术数字化趋势,称为“数字 化投影技术的革命 第7章
第1节 第2节 第3节 第4节 第5节 第6节 目 录 第7节 第7章 2021/2/19 光学信息处理 10 数字式微反射镜器件(DMD) 一种新型的电寻址空间光调制器 特点：高效率、高对比度、多灰阶(256个灰 阶)、高色保真度等。 具有VGA、SVGA、XGA、SXGA (1280×1024) 等多种规格的像素单元，与16： 9宽屏幕电视匹配的2048×1152单元的超高分 辨器件也已问世．特别是该器件是全数字化 的，亦即它的灰阶、色饱和度均由数字信号 控制，不仅适用于高清晰度投影电视，并符 合未来的电视技术数字化趋势，称为“数字 化投影技术的革命