LCOS-SLMとは

原理と構造

LCOS-SLM(空間光位相変調器)は、ヘッド部とコントローラ部で構成されています。ヘッド部にはレーザ光が入射されるアドレス部があり、コントローラ部をPCにDVIで接続して使用します。

アドレス部に搭載されているLCOSチップが波面制御を担い、2次元状に画素電極が配置されたCMOS素子と、ガラス基板に蒸着された透明電極とによって液晶が挟まれた構造になっています。ガラス基板から入射した光は液晶を通ってCMOS素子の画素電極で反射され、再び液晶を通って出力されます。

このとき、画素電極に電圧を加えると、電圧の大きさに応じて液晶分子の向きが変わり屈折率が変化します。これによって、光の位相を変化させることができます。

この画素電極の電圧を制御するのがコントローラ部です。

コントローラ部では接続したPCから送られたデジタル画像を制御信号に変換してヘッド部に出力します。この信号によってアドレス部に搭載されたLCOSチップの各画素電極の電圧が制御されます。その結果、出力光の位相の分布、すなわち光の波面をコントロールすることが可能となります。

光学的なミラーやレンズと異なり、LCOS-SLMではPCを用いてレーザ光を動的に制御できるため、ビームパターンや照射位置を自由に制御することができます。

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