目前市面上的空間光調(diào)制器LCOS-SLM產(chǎn)品中，濱松LCOS在高端市場(chǎng)中以更優(yōu)秀的性能贏得了眾多用戶的好評(píng)——高線性度、高光利用率、高衍射效率，等等。下面，就高端領(lǐng)域比較常見的產(chǎn)品，進(jìn)行一下參數(shù)對(duì)比。

一、光利用率(反射率)

為了提高光的利用率，在調(diào)制的過程中將光能的損失降到最低，濱松的LCOS產(chǎn)品均為反射式。這里光利用率就定義為光經(jīng)過LCOS液晶面反射的反射率。定義為：平均反射光強(qiáng)占入射光強(qiáng)的百分比。

濱松可以提供355nm-1550nm范圍內(nèi)的OEM定制產(chǎn)品，我們可以為您專門優(yōu)化您應(yīng)用中需要用到的波長。另外，有些品牌將反射率稱為“零級(jí)衍射效率”，這其實(shí)是一回事，不要把“零級(jí)衍射效率/光利用率/反射率”與“一級(jí)衍射效率”混淆。

對(duì)比總結(jié)：對(duì)于會(huì)用到弱光或光能損失不能太高的領(lǐng)域，如冷原子、量子通信、光鑷等，反射率是一個(gè)比較重要的參數(shù)。

二、一級(jí)衍射效率

一級(jí)衍射效率才是LCOS真正的“衍射效率”，是通過加載閃耀光柵(將LCOS作為光柵使用)時(shí)，一級(jí)衍射光的能量占零級(jí)衍射光能量的百分比來定義的。

由于客戶光路中的損失，該結(jié)果可能低于標(biāo)稱值，不可作為參數(shù)依據(jù)，只能說明對(duì)比效果(兩個(gè)品牌使用同樣的光路，光能損失相同)

對(duì)比總結(jié)：一級(jí)衍射效率體現(xiàn)了SLM的調(diào)制能力/調(diào)制精度，對(duì)于一切要求高精度調(diào)制的科研應(yīng)用都是一個(gè)重要參數(shù);尤其對(duì)于全息成像、全息點(diǎn)陣加工(包括三維點(diǎn)陣加工)、量子通信等結(jié)合光柵的應(yīng)用至關(guān)重要。

三、線性度

相位調(diào)制的線性度在光調(diào)制的精度方面是一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)，而濱松致力于追求等高精度的調(diào)制，在線性度方面做到了行業(yè)頂級(jí)。線性度體現(xiàn)了SLM的調(diào)制能力/調(diào)制精度，對(duì)于一切要求高精度調(diào)制的科研應(yīng)用都是一個(gè)重要參數(shù)，包括但不限于量子通信、激光機(jī)工、全息、光鑷、脈沖整形等。

濱松針對(duì)沒各波長都有相應(yīng)的線性度LUT，使用靈活方便，不存在中心波長。某品牌在常用的0-2π范圍內(nèi)線性度很差。 線性度的好壞影響到兩個(gè)方面，一個(gè)是調(diào)制的精度，也就是影響到光斑的質(zhì)量，例如下圖對(duì)于一階渦旋光的調(diào)制，線性度差就會(huì)導(dǎo)致光斑奇點(diǎn)形狀不圓。

另一方面就是使用的方便性，線性度差的SLM需要用戶手動(dòng)進(jìn)行LUT定標(biāo)，需要額外的工作才能使用SLM，而濱松良好的線性度便為用戶省去了這個(gè)步驟，使操作更為便捷。

四、穩(wěn)定性

在光調(diào)制的精度方面還有一個(gè)重要參數(shù)是相位的穩(wěn)定性。因?yàn)長COS是通過交流電來驅(qū)動(dòng)的，所以輸出光會(huì)隨著驅(qū)動(dòng)頻率而浮動(dòng)，下圖是-04型號(hào)的相位浮動(dòng)范圍。

其中X10468和X13267系列的驅(qū)動(dòng)頻率是240Hz(SVGA)，穩(wěn)定性在±0.01π以內(nèi);而X13138系列的驅(qū)動(dòng)頻率是120Hz(SXGA)，雖然比SVGA驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)系列稍差一些，但也能維持在±0.03π以內(nèi)。

五、光閾值

LCOS是不能照射超過閾值的光的，如果超過閾值光強(qiáng)，則會(huì)發(fā)生損傷，輕則線性度下降，重則液晶層融化。

濱松LCOS的光閾值在同類產(chǎn)品中屬于較高的水平，具體值由于型號(hào)、波長、用戶使用的光源類型不同會(huì)有很大差異，請(qǐng)參考SLM可承受最大光強(qiáng)閾值表。對(duì)于需要強(qiáng)光的應(yīng)用，例如激光加工，SLM的光強(qiáng)閾值是一個(gè)決定性的參數(shù)。

六、分辨率

表面上看，濱松的分辨率要比某品牌低很多，但是從絕大多數(shù)激光器發(fā)出的光斑是高斯分布的圓斑的角度來考慮，可調(diào)制光斑的有效像素?cái)?shù)并沒有明顯差異。

另外，雖然某品牌分辨率高，但是由于其影響調(diào)制精度的各項(xiàng)參數(shù)均較低，導(dǎo)致高階時(shí)光斑質(zhì)量差，用戶無法使用，例如高階渦旋光濱松文獻(xiàn)中現(xiàn)在可以做到l=360, 某品牌只能做到300。

七、芯片自研，可定制

除了不可定制之外，非自主研發(fā)生產(chǎn)的芯片還受限于各項(xiàng)參數(shù)的影響，性能上大打折扣。例如某品牌所使用的某供應(yīng)商芯片因?yàn)闆]有介質(zhì)膜而反射率低、光閾值弱。

審核編輯 黃宇