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[导读]广义的空间光调制器是指一种新型的光波特性变换/调制器件;进一步而言,是一种可编程、可使光波在时间及空间上动态改变特性的器件;空间光调制器是一种将输入光波信号根据控制信号按某种函数关系调制输出光信号的器件。

何为空间光调制器(Spatial Light Modulator)?

广义的空间光调制器是指一种新型的光波特性变换/调制器件;进一步而言,是一种可编程、可使光波在时间及空间上动态改变特性的器件;空间光调制器是一种将输入光波信号根据控制信号按某种函数关系调制输出光信号的器件。因此,用数学函数来表达的话,可如下:

Output(O)=C(x,y,t)*Input(O)

C(x,y,t)为控制信号;Input(O)为输入光信号,Output(O)为输出光信号,输入与输出光信号的变化可以是光波振幅、相位、偏振态、波长、相干性等属性参数中的一个或多个参数值,这些参数的变化能引起光波特征的各种变换。Input和Output之间不同变换意味着SLM实现了不同的功能。输入光和输出光的读出方式不同,意味着不同的光路形式,主要有透射式和反射式。

公式里控制信号C的核心参数包括空间坐标x、y和时间参数t,其中(x,y)代表空间光调制器的控制单元,一般称为“像素”;用户如何控制每个像素称为寻址。寻址方式也有多种,包括电信号寻址和光信号寻址;控制信号即函数C(x,y,t)的实现方式根据器件物理原理不同有很多方式,无论何种方式,总体上都会以(x,y,t)这些参数在空间和时间上的精度、分辨率等来最终判断产品成熟度,因此,空间光调制器会有不同维度、原理类型、分辨率大小的产品,甚至名称上也会略有差异,但都属于上述公式可描述的器件。

总结一下,记住啦,上面的公式定义了空间光调制器,只要功能特性符合上述公式的光学器件你就可以靠上去喊一声空间光调制器,大体不会有错!

空间光调制器的原理有哪些?

记得控制信号C(x,y,t)吧,这个控制信号的实现手段有很多种,科研工作者们依然在探求更多的实现方式。SLM实现方式不同,决定了空间光调制器的基础原理不同。现实里可行的方式包括空间形变、热塑形变、液晶方法、磁变方法、声光效应、利用泡克耳斯效应的DPKP/PROM、光折变、微通道板等系列方式。上面有些技术局限在实验室研究中,有些已经规模化商业应用,有些属于小众昙花一现。

根据市场实际的产品情况,我们选择两类产品进行详细介绍,空间形变SLM和液晶SLM,这两类产品商品化程度高,应用场景广泛。

空间形变SLM的原理

顾名思义,空间形变SLM就是在光波传输面上,通过器件单元位移或倾转改变光波的传播距离(光程差)或角度来实现对输入光的控制。如下图所示Z1、Z2就是在光波空间(x,y,t)里使波面(x,y)点的t值不同改变光程差或角度,调制波面形态。

空间光调制器是指在主动控制下,它可以通过液晶分子调制光场的某个参量,例如通过调制光场的振幅,通过折射率调制相位,通过偏振面的旋转调制偏振态,或是实现非相干——相干光的转换,从而将一定的信息写入光波中,达到光波调制的目的。它可以方便地将信息加载到一维或二维的光场中,利用光的宽带宽,多通道并行处理等优点对加载的信息进行快速处理。它是构成实时光学信息处理、光互连、光计算等系统的核心器件。

一般地说,空间光调制器含有许多独立单元,他们在空间上排列成一维或二维阵列,每个单元都可以独立地接收光学信号或电学信号的控制,并按此信号改变自身的光学性质,从而对照明在其上的光波进行调制。这类器件可在随时间变化的电驱动信号或其他信号的控制下,改变空间上光分布的振幅或强度、相位、偏振态以及波长,或者把非相干光转化成相干光。由于它的这种性质,可作为实时光学信息处理、光计算和光学神经网络等系统中构造单元或关键的器件。空间光调制器一般按照读出光的读出方式不同,可以分为反射式和透射式;而按照输入控制信号的方式不同又可分为光寻址(OA-SLM)和电寻址(EA-SLM) 。最常见的空间光调制器是液晶光阀(LCLV。

频率调制解调芯片是什么

频谱芯片是一种集成电路芯片,可用于测量和分析无线电频谱中的信号。频谱芯片通常由射频前端和数字信号处理器组成,可以提取和处理接收信号的频谱信息。以下是频谱芯片的几个主要用途:

1. 无线电频谱监测:频谱芯片可以用于监测无线电频谱中的信号,例如Wi-Fi、蜂窝通信、卫星通信等。通过监测无线电频谱,可以检测到非法通信、电磁干扰等情况。

2. 信号分析:频谱芯片可以用于分析无线电信号的频谱特性,例如信号幅度、频率、调制方式等。这对于无线电研究人员和工程师来说非常有用,可以帮助他们设计和优化无线电系统。

3. 信号识别:频谱芯片可以用于识别无线电频谱中的信号,例如Wi-Fi、蜂窝通信、卫星通信等。通过识别无线电信号,可以帮助用户选择最佳的无线电频段或信道。

4. 无线电定位:频谱芯片可以用于无线电定位,例如通过分析无线电信号的到达时间差来确定信号发射源的位置。

总之,频谱芯片是一种非常有用的电子元器件,具有广泛的应用前景。

频率解调器原理

幅度调制、相位调制

频率调制的原理

1、它是一种使受调波瞬时频率随调制信号而变的调制方法。实现这种调制方法的电路称调频器,广泛用于调频广播、电视伴音、微波通信、锁相电路和扫频仪等方面。

2、对调频器的基本要求是调频频移大、调频特性好、寄生调幅小。

3、补充:

调频,全称“频率调制”。使载波的瞬时频率按照所需传递信号的变化规律而变化的调制方法。

频率调制是什么意思

1.调幅和调频在无线电中是最常见的,调幅是使高频载波的频率随信号改变的调制(AM)。其中,载波信号的振幅随着调制信号的某种特征的变换而变化。

调频是使载波频率按照调制信号改变的调制(FM)。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定,变化的周期由调制信号的频率决定调频的抗干扰能力强,失真小,但服务半径小、调频比调幅抗干扰能力强2、调频波比调幅波频带宽频带宽度与调制系数有关,即:调制系数大,频带宽。

调频中常取调频系数大于1,而调幅系数是小于1的(大于1就过调了,会严重失真),所以,调频波的频带宽度比调幅波的频带宽度大得多。

因此音质要好,音频的上限可达10KHZ左右3、调频制功率利用率大于调幅制发射总功率中,边频功率为传送调制信号的有效功率,而边频功率与调制系数有关,调制系数大,边频功率大。由于调频系数mf大于调幅系数ma,所以,调频制的功率利用率比调幅制高。

4、由于调频波比调幅波频带宽,所以也带来选择性的问题,所以不适合在射频的低频段使用,往往使用100M左右的波段。

在这个波段的特点直线传播,因此传播的半径相对小些只知道这些了,好几个月没摸它了,你可以系统的学学《高频电子技术》

频率调制与解调原理

无线电广播和电视都是用哪个波段的无线电波传播的?

都是靠什么方式传播的?

目前,调幅制无线电广播分做长波、中波和短波三个大波段,分别由相应波段的无线电波传送信号。 我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。

中波广播使用的频段大致为550kHz-1600kHz,主要靠地波传播,也伴有部分天波;短波广播使用的频段约为2MHz-24MHz,主要靠天波传播,近距离内伴有地波。

调频制无线电广播多用超短波(甚高频)无线电波传送信号,使用频率约为88MHz-108MHz,主要靠空间波传送信号。

目前,地面的广播电视分做VHF(甚高频或称米波)和UHF(特高频或称分米波)两个频段。

在我国,VHF频段电视使用的频率范围是48.5MHz-3MHz,划分成1-12频道,UHF频段使用的频率范围是470MHz-956MHz,划分成:3-68频道。

它们基本上都是靠空间波传播的。

空间光调制器(简称SLM)基于硅基液晶(LCoS)技术。Thorlabs EXULUS®空间光调制器使用反射式面板,基本的层级结构如下图所示。

保护玻璃位于最顶层,一般镀有增透膜。玻璃底部是透明电极层,而上下对准层之间填充液晶,为液晶分子提供相同的初始方向。分子在未施加电压时是水平的。面板底部具有相似的特性。两导电层的区别是底层具有图案化的微小独立像素,所以每个电极能被单独驱动,形成SLM的独立像素。

底部的对准层和电极层之间有时还有介质层,用于提高特定波长的反射率和功率承受能力。由于面板源自硅基工艺,因此最后一层是硅背板。

施加电压时,电场反作用于对准层预设的对准方向,使液晶分子旋转。电压持续增加时将变成主导力,最终把所有分子拉到竖直方向。如果减小电压,对准层的锚定力再次开始作用,这时液晶分子往回旋转,并在电压降为零时回到水平方向。

SLM面板以像素阵列排布,而且每个像素都能被单独控制。液晶相当于延迟器,而分子方向对应于延迟器的慢轴或相位延迟量。如果入射偏振平行于慢轴,分子方向也和光程相关。分子水平时光程最长,分子直立时光程为最短。因此,反射波前在分子直立区域的速度比分子水平区域更快。下图展示了SLM改变平面波前的效果,此处相差约为一个波,相当于1λ或2π。这也是很多应用所需要的相位延迟范围。

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