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中科微星新蟲 (小有名氣)
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[交流]
液晶空間光調(diào)制器（SLM）與數(shù)字微鏡器件（DMD）的區(qū)別
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想必大家已經(jīng)通過之前的文章已經(jīng)對SLM了解了很多，但是目前在科研領(lǐng)域還有另外一種常見的空間光調(diào)制器件——DMD（Digital Micromirror Device數(shù)字微鏡器件），讓我們一起來了解一下什么是DMD以及SLM與DMD有什么區(qū)別呢？ DMD產(chǎn)品介紹 DMD(數(shù)字微鏡器件)是一種由多個高速數(shù)字式光反射開光組成的陣列，利用旋轉(zhuǎn)反射鏡實(shí)現(xiàn)光開關(guān)的開合。它是由許多小型鋁制反射鏡面構(gòu)成的,鏡片的多少由顯示分辨率決定,一個小鏡片對應(yīng)一個像素，變換速率可達(dá)幾千次/秒或更高。 DMD的工作原理就是借助微鏡裝置反射需要的光，其光照方向則是借助靜電作用，通過控制微鏡片角度來實(shí)現(xiàn)的。 DMD功能介紹 1.振幅調(diào)制 基于DMD微反射鏡的陣列結(jié)構(gòu)，其在工作過程中主要依靠的是鏡面偏轉(zhuǎn)來反射光線。 當(dāng)DMD處于“開啟”狀態(tài)時，反射鏡會旋轉(zhuǎn)至+12度，DMD處于“關(guān)閉”狀態(tài)，反射鏡會旋轉(zhuǎn)至-12度。只要結(jié)合DMD以及適當(dāng)光源和投影光學(xué)系統(tǒng)，反射鏡就會把入射光反射進(jìn)入或是離開投影鏡頭的透光孔，使得“開啟”狀態(tài)的反射鏡看起來非常明亮，“關(guān)閉”狀態(tài)的反射鏡看起來就很黑暗。通過短時間內(nèi)不斷的偏轉(zhuǎn)，縮短/增長“開啟”時間，使得出射光的光強(qiáng)就像是減弱/增強(qiáng)了一樣。 相比于SLM直接對出射光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)整，DMD其實(shí)不是真正意義上對振幅進(jìn)行調(diào)節(jié)，而是對光在時序特性上進(jìn)行改變，調(diào)整采集方向上的光照時間。 2.相位調(diào)制 當(dāng)進(jìn)行相位調(diào)制時，DMD器件與系統(tǒng)光軸并不是垂直的，而是存在一個夾角。由于夾角的存在，使得入射光在DMD器件上每N個像素間就存在λ的路程差，λ為入射光波長，即每N個像素間就存在2π的相位差。通過調(diào)整DMD的“開啟”/“關(guān)閉”狀態(tài)，即可篩選出對應(yīng)相位調(diào)制量的出射光。 SLM可直接對入射到像面上每一個點(diǎn)的光進(jìn)行0~2π的相位調(diào)制，器件與系統(tǒng)光軸垂直，無需夾角存在，使用起來更加簡單、快捷。 DMD應(yīng)用方向 DMD是一種新型、全數(shù)字化的平面顯示器件。目前其不僅應(yīng)用于高清電視（HDTV）和數(shù)字投影顯示（Digitial Projection Display）等，近幾年其應(yīng)用領(lǐng)域得到較大擴(kuò)展，在光纖通信網(wǎng)絡(luò)的路由器、衰減器和濾波器、數(shù)字相機(jī)、高頻天線陣列、新一代外層空間望遠(yuǎn)鏡、快速原型制造系統(tǒng)、物體三維輪廓測量儀、全息照相、數(shù)字圖像處理聯(lián)合變換相關(guān)器、光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、光刻、顯微系統(tǒng)中的數(shù)字可變光闌以及空間成像光譜等領(lǐng)域都得到了成功的應(yīng)用。各種工業(yè)化產(chǎn)品比較成熟。 液晶空間光調(diào)制器和DMD的對比 參數(shù)類型 DMD LCOS 調(diào)制類型 振幅（主要）/相位 振幅/相位 灰度等級 1-10bit 可調(diào)節(jié) 最高10bit 像素?cái)?shù) 1K、2K 2K、4K 像元大小 7.6μm 3.74μm 光譜范圍 廣（355nm-2000nm） 較廣（450nm-1700nm） 刷新頻率 最高幾十kHz 幾百 Hz 價格 板級產(chǎn)品較多，均價較低 一體化器件，支持多種規(guī)格定制，均價較高 發(fā)展前景 多種成熟產(chǎn)品，新方向開發(fā)很難 熱門科研器件，發(fā)展前景廣闊，多種應(yīng)用方向有待開發(fā) 作為目前熱門的可編程衍射光學(xué)器件，隨著對空間光調(diào)制器的研究越來越多，其需求也越來越高。亞太地區(qū)是最大的空間光調(diào)制器消費(fèi)地區(qū)，占全球消費(fèi)總額的50％以上，其中中國地區(qū)的購買力起著更為重要的作用。希望能有更多志同道合的伙伴同我們一起，推動國產(chǎn)空間光調(diào)制器水平不斷提高，讓國產(chǎn)空間光調(diào)制器走向世界！ 001.png |
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