1024 × 1024 Spatial Light Modulator (SLM)

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  • Auflösung: 1024 × 1024 Pixel
  • 17 × 17 µm Pixel Pitch
  • High-Speed Phasenmodulation
  • Reine analoge Phasenansteuerung
  • Hohe Phasenstabilität bei geringem Phase Ripple
  • LC-Reaktionszeiten bis ≤ 0,6 ms
  • Hohe Beugungseffizienz und Reflektivität
  • Wellenlängenbereich von 488 bis 1650 nm
ME

Markus Eib

Optische Komponenten, SLMs, Power Meter


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1024 × 1024 Spatial Light Modulator – High-Speed Phasenmodulation

Der 1024 × 1024 Spatial Light Modulator von Meadowlark Optics ist ein hochauflösender Liquid Crystal on Silicon (LCoS) Phasenmodulator für Anwendungen, bei denen hohe Modulationsgeschwindigkeit mit hoher Phasenstabilität kombiniert werden muss. Mit 1024 × 1024 Pixeln, einem Pixel Pitch von 17 × 17 µm und einer aktiven Fläche von 17,4 × 17,4 mm eignet sich der SLM insbesondere für anspruchsvolle Anwendungen in Forschung, Photonik und Laserstrahlformung.

Die Kombination aus analoger Datenansteuerung und speziell entwickelter LCoS-Technologie ermöglicht hohe Aktualisierungsraten bei gleichzeitig sehr geringer Phaseninstabilität. Dadurch eignet sich der SLM für Anwendungen, bei denen schnelle Änderungen komplexer Phasenmuster erforderlich sind.

High-Speed und Ultra-High-Speed Phasenmodulation

Der 1024 × 1024 SLM wurde speziell für Anwendungen entwickelt, bei denen kurze Flüssigkristall-Reaktionszeiten entscheidend sind. Je nach Wellenlänge und Konfiguration stehen High-Speed- und Ultra-High-Speed-Ausführungen zur Verfügung.

In der Ultra-High-Speed-Konfiguration werden beispielsweise bei 532 nm Flüssigkristall-Reaktionszeiten von ≤ 0,6 ms erreicht. Auch bei längeren Wellenlängen ermöglicht das System schnelle Phasenänderungen bei gleichzeitig hoher Phasenstabilität.

Die analoge Ansteuerung reduziert dabei die bei schnellen digitalen SLM-Systemen häufig auftretenden Phasenschwankungen und ermöglicht eine präzise, kontinuierliche Phasenmodulation.

Hohe optische Effizienz

Mit einem Fill Factor von 97,2 % bietet der SLM eine hohe effektive optische Fläche. Die Beugungseffizienz kann durch eine optionale dielektrische Spiegelbeschichtung zusätzlich erhöht werden.

Je nach optischer Konfiguration stehen unterschiedliche AR-Beschichtungen für die Bereiche 488–850 nm, 500–1200 nm und 850–1650 nm zur Verfügung. Damit lässt sich der SLM an sichtbare sowie nahinfrarote Laserquellen anpassen.

Präzise Wellenfrontkontrolle

Die hohe Phasenstabilität macht den 1024 × 1024 SLM besonders interessant für Anwendungen, bei denen eine präzise Kontrolle der optischen Wellenfront erforderlich ist. Typische Einsatzbereiche sind beispielsweise:

  • Holografische Projektion
  • Adaptive Optik
  • Laserstrahlformung und Beam Steering
  • Holografische optische Pinzetten
  • Mikroskopie
  • Pulsformung
  • Optogenetik
  • Quantenoptik und Quantum Computing
  • Optische Informationsverarbeitung

Durch die programmierbare Phasenmodulation können komplexe Wellenfronten ohne bewegliche optische Komponenten erzeugt und dynamisch verändert werden.

Spatial Light Modulator für anspruchsvolle Forschungs- und Industrieanwendungen

Der 1024 × 1024 Spatial Light Modulator von Meadowlark Optics kombiniert hohe Modulationsgeschwindigkeit, hohe Phasenstabilität und eine große aktive Fläche in einem flexibel konfigurierbaren LCoS-System.

Verschiedene Wellenlängenbereiche, High-Speed- und Ultra-High-Speed-Konfigurationen sowie optionale Beschichtungen ermöglichen die Anpassung an unterschiedliche Anwendungen in Photonik, Laseroptik, Mikroskopie, Quantentechnologie und industrieller Forschung.

Wellenlänge

1550 nm, 635 nm, 532 nm, 785 nm, 1064 nm

Eigenschaften

Merkmal Spezifikation
Auflösung 1024 × 1024 Pixel
Aktive Fläche 17,40 × 17,40 mm
Pixel Pitch 17 × 17 µm
Fill Factor 97,2 %
Phasenansteuerung Rein analog
Refresh Rate bis 1400 Hz
LC-Reaktionszeit High Speed ab ≤ 1,0 ms
LC-Reaktionszeit Ultra High Speed ab ≤ 0,6 ms
Phasenstabilität 0,05–2,0 % Phase Ripple
Beugungseffizienz 75–87 %
Beugungseffizienz mit dielektrischem Spiegel 92–98 %
Wellenlängenbereich 488–1650 nm

Wellenlängen

Wellenlänge 488–850 nm AR 500–1200 nm AR 850–1650 nm AR Wellenfront
532 nm ≤ 1,0 ms ≤ 1,4 ms λ/5
635 nm ≤ 1,3 ms ≤ 1,8 ms λ/6
785 nm ≤ 1,8 ms ≤ 2,4 ms λ/7
1064 nm ≤ 3,4 ms ≤ 6,0 ms λ/10
1550 nm ≤ 9,0 ms λ/12

Anwendungen

Der 1024 × 1024 Spatial Light Modulator eignet sich insbesondere für Anwendungen, die eine schnelle und präzise dynamische Phasenmodulation erfordern.

  • Adaptive Optik und Wellenfrontkorrektur
  • Holografische Projektion
  • Laserstrahlformung und Beam Steering
  • Holografische optische Pinzetten
  • Mikroskopie und PSF Engineering
  • Optogenetik
  • Pulsformung
  • Quantenoptik und Quantum Computing
  • Optische Informationsverarbeitung
  • Strukturierte Beleuchtung
  • Bildgebung durch streuende Medien
  • Forschung mit Hochleistungslasern

OPTIONEN

Der 1024 × 1024 SLM kann entsprechend der gewünschten Geschwindigkeit, Wellenlänge und optischen Leistung konfiguriert werden.

  • High-Speed-Ausführung
  • Ultra-High-Speed-Ausführung
  • AR-Beschichtung für 488–850 nm
  • AR-Beschichtung für 500–1200 nm
  • AR-Beschichtung für 850–1650 nm
  • Dielektrische Spiegelbeschichtung für höhere Effizienz
  • Kalibrierung für verschiedene Laserwellenlängen
  • Temperaturregelung bei Ultra High Speed zur Optimierung von Geschwindigkeit und Phasenstabilität
  • Konfigurationen für Anwendungen mit hohen Laserleistungen

Software und Steuerung

Die Spatial Light Modulatoren von Meadowlark Optics sind für die Integration in anspruchsvolle Forschungs- und Messaufbauten ausgelegt. Die Ansteuerung ermöglicht die programmierbare Darstellung komplexer Phasenmuster und die schnelle dynamische Veränderung optischer Wellenfronten.

Software-Funktionen

  • Grafische Benutzeroberfläche zur Steuerung des SLM
  • Erstellung und Darstellung benutzerdefinierter Phasenmuster
  • Wellenfrontkorrektur und Kalibrierung
  • Integration in automatisierte Mess- und Experimentieraufbauten
  • Ansteuerung dynamischer Phasenmuster
  • Unterstützung eigener Softwarelösungen über Development Kits

Integration

Die Meadowlark-Software und SDKs ermöglichen die Einbindung des SLM in bestehende optische Systeme und kundenspezifische Anwendungen. Dadurch kann der Modulator sowohl als eigenständiges Forschungsinstrument als auch als Bestandteil komplexer automatisierter Aufbauten eingesetzt werden.

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