空間光調制器具有能實時地在空間上調制光束的重要功能，使其成為構成實時光學信息處理、光計算等系統的關鍵器件。正因為如此，空間光調制器在現代光學領域中具有越來越重要的地位和價值。它是光學、光電混合系統進行光互連、光學相關、光計算、模式識別、光學控制、光學檢測、圖象處理、顯示技術等中的基本構件和關鍵器件。

空間光調制器的原理

空間光調制器常縮寫成SLM。顧名思義，它是一種對光波的空間分布進行調制的器件，一般地說，空間光調制器是指在信號源信號(控制信號)的控制下，能對光波的某種或某些特性(如相位、振幅或強度、頻率、偏振態等)的一維或二維分布進行空間和時間的變換或調制，從而將信源信號所荷載的信息寫進入射光波之中的器件。控制信號可能是光學信號，又可能是電學信號。

空間光調制器含有許多獨立單元，它們在空間上排列成一維或二維陣列。每個單元都可以獨立地接受光學信號或電學信號的控制，利用各種物理效應(泡克爾斯效應、克爾效應、聲光效應、磁光效應、半導體的自電光效應、光折變效應等)改變自身的光學特性，從而對照明在其上的光波進行調制。

一般把這些獨立的小單元稱為空間光調制器的“像素”，把控制像素的信號稱為“寫入光”，把照明整個器件并被調制的輸入光波稱為“讀出光”，經過空間光調制器后出射的光波稱為“輸出光”。形象的說，空間光調制器可以看作一塊透射率或其它光學參數分布能夠按照需要進行快速調節的透明片。顯然，寫入信號應該含有控制調制器各個像素的信息。把這些信息分別傳送到相應像素位置上去的過程，稱為“尋址”。

空間光調制器的分類

空間光調制器一般按照讀出光的讀出方式不同，可以分為反射型和透射型;而按照輸入控制信號的方式不同又可分為光尋址(OA-SLM)和電尋址(EA-SLM)。

光尋址時，實際上是利用適當的光學系統把一個二維光強分布成像在空間光調制器的像素平面上，便可以使寫入信號的像素與調制器的像素在空間上一一對應，實現尋址。因為在時間上所有像素的尋址是同時完成的，所以光尋址是一種并行尋址方式。其特點是尋址速度快，而且像素的大小原則上只受尋址光學成像系統分辨率的限制。但要防止寫入光和讀出光之間的串擾，通常空間光調制器做成反射式的，在其中有一個隔離層，使兩光互不干擾;也可以使用不同波長的光，利用濾光片消除它們之間的串擾。

電尋址時，一對相鄰的行電極和一對相鄰的列電極之間的區域構成像素，由于電信號是串行信號，所以電尋址是串行尋址，一旦在光信息處理鏈中有一個電尋址，二維并行串行處理就被一維串行處理代替，處理速度立即降下來。另外，電尋址是通過條狀電極來傳遞信息的，電極尺寸的減小有一個限度，所以像素尺寸也有限度，即有一個分辨率極限。由于電極本身不透明，所以像素的有效通光面積與像素總面積之比——開口率較低，光能利用率不高。

空間光調制器發展展望

設計、開發空間光調制器的初衷是為光學信息處理提供譜面濾波器件。空間光調制器在此起到了重要的作用，但是由于種種限制，如靈敏度、圖像分辨率、空間均勻性等問題，光學信息處理或光學計算機并未取得預期的效果。電子工程師看好空間光調制器的應用價值，經過不斷的改進，開發成功具備實用價值的器件，并率先應用于投影機獲得成功。

大屏幕光信息顯示系統是典型的非相干光學信息處理系統，而空間光調制器又是光學信息處理的關鍵器件。因此可以說，光學信息處理與現代半導體技術相結合形成產業的大屏幕投影電視機產業將更加推動空間光調制器的發展。

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