Un modulador espacial de luz ( SLM ) es un dispositivo que puede controlar la intensidad , la fase o la polarización de la luz de una manera que varía espacialmente. Un ejemplo sencillo es la transparencia de un retroproyector . Por lo general, cuando se utiliza el término SLM, significa que la transparencia puede ser controlada por una computadora .
Los SLM se comercializan principalmente para proyección de imágenes , dispositivos de visualización, [1] y litografía sin máscara . [ cita requerida ] Los SLM también se utilizan en computación óptica y pinzas ópticas holográficas .
Por lo general, un SLM modula la intensidad del haz de luz. Sin embargo, también es posible producir dispositivos que modulen la fase del haz o tanto la intensidad como la fase simultáneamente. También es posible producir dispositivos que modulen la polarización del haz y modulen la polarización, la fase y la intensidad simultáneamente. [2]
Los SLM se utilizan ampliamente en configuraciones de almacenamiento de datos holográficos para codificar información en un rayo láser de manera similar a como se hace con una transparencia para un retroproyector. También se pueden utilizar como parte de una tecnología de visualización holográfica .
En la década de 1980, se colocaron grandes proyectores SLM en retroproyectores para proyectar el contenido de los monitores de computadora en la pantalla. Desde entonces, se han desarrollado proyectores más modernos en los que el SLM está integrado en el interior del proyector. Estos se utilizan comúnmente en reuniones para presentaciones.
Los SLM de cristal líquido pueden ayudar a resolver problemas relacionados con la manipulación de micropartículas láser. En este caso, los parámetros del haz espiral se pueden cambiar de forma dinámica. [3]
Como su nombre lo indica, la imagen en un modulador de luz espacial direccionado eléctricamente se crea y cambia electrónicamente, como en la mayoría de las pantallas electrónicas. Los EASLM generalmente reciben entrada a través de una interfaz convencional como la entrada VGA o DVI. Están disponibles en resoluciones de hasta QXGA (2048 × 1536). A diferencia de las pantallas comunes, suelen ser mucho más pequeñas (tienen un área activa de aproximadamente 2 cm²) ya que normalmente no están destinadas a verse directamente. Un ejemplo de un EASLM es el dispositivo de microespejo digital (DMD) en el corazón de las pantallas DLP o las pantallas LCoS que utilizan cristales líquidos ferroeléctricos ( FLCoS ) o cristales líquidos nemáticos (efecto de birrefringencia controlado eléctricamente).
Los moduladores de luz espacial pueden ser reflectantes o transmisivos dependiendo de su diseño y propósito. [4]
Los DMD, abreviatura de dispositivos de microespejos digitales, son moduladores espaciales de luz que funcionan específicamente con modulación binaria de solo amplitud. [5] [6] Cada píxel del SLM solo puede estar en uno de dos estados: "encendido" o "apagado". El objetivo principal del SLM es controlar y ajustar la amplitud de la luz.
La modulación de fase se puede lograr utilizando un DMD mediante técnicas de holografía de Lee o utilizando el método de superpíxeles. [7] [6]
La imagen de un modulador de luz espacial direccionado ópticamente, también conocido como válvula de luz , se crea y modifica al proyectar luz codificada con una imagen sobre su superficie frontal o posterior. Un fotosensor permite que el OASLM detecte el brillo de cada píxel y replique la imagen utilizando cristales líquidos . Mientras el OASLM esté encendido, la imagen se conserva incluso después de que se apague la luz. Se utiliza una señal eléctrica para borrar todo el OASLM de una sola vez.
A menudo se utilizan como segunda etapa de una pantalla de muy alta resolución, como una pantalla holográfica generada por ordenador. En un proceso denominado mosaico activo, las imágenes mostradas en un EASLM se transfieren secuencialmente a diferentes partes de un OASLM, antes de que la imagen completa en el OASLM se presente al espectador. Como los EASLM pueden funcionar a una velocidad de hasta 2500 fotogramas por segundo, es posible colocar en mosaico alrededor de 100 copias de la imagen del EASLM en un OASLM mientras se sigue mostrando el vídeo de movimiento completo en el OASLM. Esto potencialmente da lugar a imágenes con resoluciones de más de 100 megapíxeles.
El escaneo de fase de interferencia intrapulso multifotón (MIIPS) es una técnica basada en el escaneo de fase controlado por computadora de un modulador de luz espacial de matriz lineal. A través del escaneo de fase de un pulso ultracorto, MIIPS no solo puede caracterizar sino también manipular el pulso ultracorto para obtener la forma de pulso necesaria en el punto objetivo (como un pulso limitado por transformada para una potencia pico optimizada y otras formas de pulso específicas). Esta técnica se caracteriza por la calibración y el control completos del pulso ultracorto, sin partes móviles y con una configuración óptica simple. Hay disponibles SLM de matriz lineal que utilizan elementos de cristal líquido nemático que pueden modular la amplitud, la fase o ambas simultáneamente. [8] [9]