Un modulateur spatial de lumière permet, sous contrôle actif, de moduler certains paramètres d'un champ lumineux grâce à des molécules de cristaux liquides. Il peut ainsi moduler l'amplitude, la phase (par l'indice de réfraction), l'état de polarisation (par rotation du plan de polarisation) ou encore réaliser une conversion de lumière incohérente en lumière cohérente. L'objectif est d'intégrer des informations dans l'onde lumineuse et de réaliser sa modulation. Ce modulateur permet de charger facilement des informations dans un champ optique unidimensionnel ou bidimensionnel et tire parti de la large bande passante, du traitement parallèle multicanal, etc., pour un traitement rapide des informations chargées. Il constitue un composant essentiel des systèmes de traitement de l'information optique en temps réel, d'interconnexion optique, de calcul optique et autres.
Principe de fonctionnement d'un modulateur spatial de lumière
De manière générale, un modulateur spatial de lumière (MSL) comprend plusieurs unités indépendantes, disposées en réseau unidimensionnel ou bidimensionnel. Chaque unité peut recevoir un signal optique ou électrique de manière indépendante et modifier ses propriétés optiques en fonction de ce signal, afin de moduler l'onde lumineuse qui l'éclaire. Ces dispositifs peuvent modifier l'amplitude ou l'intensité, la phase, l'état de polarisation et la longueur d'onde de la distribution optique spatiale, ou convertir la lumière incohérente en lumière cohérente sous l'effet de signaux électriques ou autres variant dans le temps. Grâce à cette propriété, ils peuvent être utilisés comme éléments constitutifs ou composants clés dans les systèmes de traitement de l'information optique en temps réel, de calcul optique et de réseaux neuronaux optiques.
Le modulateur spatial de lumière peut être de type réflexion ou de type transmission selon son mode de lecture. Selon le signal de commande d'entrée, il peut être de type adressage optique (OA-SLM) ou adressage électrique (EA-SLM).
Application du modulateur spatial de lumière
Cette valve optique à cristaux liquides utilise la conversion directe lumière-lumière et offre un rendement élevé, une faible consommation d'énergie, une grande rapidité et une excellente qualité. Elle trouve de nombreuses applications dans le calcul optique, la reconnaissance de formes, le traitement de l'information, l'affichage et d'autres domaines, et présente de vastes perspectives d'utilisation.
Le modulateur spatial de lumière est un dispositif clé dans les domaines de l'optique moderne tels que le traitement de l'information optique en temps réel, l'optique adaptative et le calcul optique. Ses performances déterminent en grande partie la valeur pratique et les perspectives de développement de ces domaines.
Principales applications : imagerie et projection, division de faisceau, mise en forme de faisceau laser, modulation cohérente du front d’onde, modulation de phase, pinces optiques, projection holographique, mise en forme d’impulsions laser, etc.
Date de publication : 2 juin 2023