光学领域的革命性工具：液晶空间光调制器技术全景解读

什么是液晶空间光调制器？

光的“编程”：如何通过衍射塑造光束

广泛应用：从量子通信到生物医学

光束整形与偏转

全息显示

光学镊子与操控

量子光学应用

在量子光学中，LC-SLM作为量子态创建器和检测器，促进了高维量子态的实现和控制。从量子密钥分发到量子隐形传态，LC-SLM在量子信息处理中发挥着关键作用。

未来展望：挑战与机遇并存

尽管LC-SLM技术已经取得了显著进展，但仍面临诸多挑战。响应速度、分辨率、损伤阈值等因素之间需要权衡。减小像素尺寸和增加像素数量可以提高图像清晰度，但可能会影响填充因子、表面平整度、衍射效率和光利用率。

未来，超构材料和超构表面与LC-SLM的集成将开辟新的研究可能性，超构材料具有调制光的带宽、偏振、波长和时间依赖性等多种特性的能力。

结语

液晶空间光调制器作为一种革命性的光学控制工具，已经深刻影响了从光学互连到量子纠缠的各个研究和应用领域。随着制造技术和计算能力的进一步提高，以及对动态调制技术的深入探索，LC-SLM的性能将不断提升。

光的“编程”时代已经到来，而液晶空间光调制器正是这一时代的关键推动者。无论是科学研究还是工业应用，这种技术都将持续发挥重要作用，塑造光学技术的未来。

【本文由清华大学精密仪器系与威特沃特斯兰德大学物理学院联合研究成果整理】

参考论文：Yang, Yiqian, Andrew Forbes, and Liangcai Cao. "A review of liquid crystal spatial light modulators: devices and applications." Opto-Electronic Science 2.8 (2023): 230026-1.