Un modulador de luz espacial ( SLM ) es un dispositivo que puede controlar la intensidad , fase o polarización de la luz de una manera espacialmente variable. Un ejemplo sencillo es la transparencia de un retroproyector . Generalmente 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 necesaria ] Los SLM también se utilizan en informática óptica y pinzas ópticas holográficas .
Normalmente, un SLM modula la intensidad del haz de luz. Sin embargo, también es posible realizar 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 lo hace 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 SLM en retroproyectores para proyectar el contenido del monitor de la computadora en la pantalla. Desde entonces, se han desarrollado proyectores más modernos en los que el SLM está integrado dentro 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 de la viga en espiral se pueden cambiar dinámicamente. [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 normalmente reciben entradas a través de una interfaz convencional como una entrada VGA o DVI. Están disponibles en resoluciones de hasta QXGA (2048 × 1536). A diferencia de las pantallas normales, suelen ser mucho más pequeñas (tienen un área activa de aproximadamente 2 cm²), ya que normalmente no están diseñadas para verse directamente. Un ejemplo de EASLM es el dispositivo de microespejo digital (DMD) en el corazón de las pantallas DLP o 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 según su diseño y finalidad. [4]
Los DMD, abreviatura de dispositivos de microespejos digitales, son moduladores de luz espacial que funcionan específicamente con modulación binaria de amplitud únicamente. [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 mediante el método de superpíxel. [7] [6]
La imagen en un modulador de luz espacial direccionado ópticamente, también conocido como válvula de luz , se crea y cambia mediante luz brillante codificada con una imagen en su superficie frontal o posterior. Un fotosensor permite al OASLM detectar el brillo de cada píxel y replicar 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 a la vez.
A menudo se utilizan como segunda etapa de una pantalla de muy alta resolución, como la de una pantalla holográfica generada por computadora. En un proceso llamado mosaico activo, las imágenes mostradas en un EASLM se transfieren secuencialmente a diferentes partes de un OASLM, antes de que se presente al espectador la imagen completa en el OASLM. Como los EASLM pueden ejecutarse a una velocidad de hasta 2500 fotogramas por segundo, es posible colocar alrededor de 100 copias de la imagen del EASLM en un OASLM mientras se sigue mostrando vídeo en movimiento completo en el OASLM. Esto potencialmente proporciona imágenes con resoluciones superiores a 100 megapíxeles.
El escaneo de fase de interferencia intrapulso multifotónico (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 a 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 de transformación limitada para una potencia máxima optimizada y otras formas de pulso específicas). Esta técnica presenta calibración y control total del pulso ultracorto, sin partes móviles y con una configuración óptica simple. Se encuentran disponibles SLM de matriz lineal que utilizan elementos de cristal líquido nemáticos que pueden modular la amplitud, la fase o ambas simultáneamente. [8] [9]
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