700W超高功率空間光調(diào)制器

2023年11月底，濱松隆重推出了業(yè)界首創(chuàng)藍(lán)寶石SLM，將LCOS的平均功率閾值提高到了700 W以上，實(shí)測(cè)功率密度超過3127 W/cm2。接下來小編以文字版的形式迅速帶大家瀏覽一下最新款LCOS的優(yōu)勢(shì)性能。

激光功率密度

強(qiáng)光造成的LCOS不可逆損傷，主要分為以下三種類型：

1、激光能量被LCOS吸收，溫度持續(xù)上升，產(chǎn)生相位漂移。這種損傷閾值是由激光的平均功率所決定的，可以通過制冷來提高閾值;

2、對(duì)于脈沖激光來說，由于單個(gè)脈沖的瞬間能量極高，還可能造成另外一種對(duì)LCOS的損傷。即LCOS對(duì)激光的非線性吸收，會(huì)導(dǎo)致溫度的急速上升和液晶層的損壞。這個(gè)由峰值功率決定閾值;

3、紫外損傷。

以上三種情況都在安全閾值內(nèi)時(shí)，才能保證LCOS不被打壞。

對(duì)于脈沖激光，入射激光的峰值功率密度和平均功率密度均需小于閾值。對(duì)于CW激光，入射激光的平均功率密度需小于閾值。各型號(hào)可承受的平均功率水平請(qǐng)見下表。

上表中，建議光斑直徑至少為φ8 mm. 鋁反射面功率密度不超過500 mW/cm2;其他類型的光斑直徑滿足至少擴(kuò)束到φ8 mm的情況下，按照最高平均功率來判斷是否可用。如果無法擴(kuò)束，或者超過上述最高值，請(qǐng)聯(lián)系濱松工程師確認(rèn)。

*因?yàn)樗錈o法提高峰值功率密度閾值，所以水冷型號(hào)和同波段的非水冷型號(hào)的峰值功率密度閾值相同。(例如-03CL/R, -03BL/R和-03的峰值功率密度閾值相同。)

基本參數(shù)

光利用率

為了提高光的利用率，在調(diào)制的過程中將光能的損失降到最低，濱松的LCOS產(chǎn)品均為反射式，介質(zhì)鏡型號(hào)的光利用率高達(dá)97%以上(參數(shù)內(nèi)全波段)。這里光利用率就定義為光經(jīng)過LCOS液晶面反射的反射率。定義為：平均反射光強(qiáng)占入射光強(qiáng)的百分比。

*上表中，97%的光利用率適用于該型號(hào)參數(shù)內(nèi)所有波長(zhǎng)，90%以下光利用率的型號(hào)，隨著波長(zhǎng)不同，光利用率變化可能較大。(實(shí)際測(cè)試波長(zhǎng)請(qǐng)聯(lián)系濱松工程師。)

刷新頻率

對(duì)于X15213-03CL/CR, 液晶的響應(yīng)時(shí)間，從發(fā)出圖像信號(hào)開始，到液晶調(diào)制完成，主要有兩個(gè)時(shí)間，一個(gè)是DVI信號(hào)的刷新時(shí)間，為1/60Hz=16.7ms; 另一個(gè)是液晶的響應(yīng)時(shí)間(fall time)。所以隨后的刷新頻率為：

Standard type = 1/(16.7ms + fall time)

對(duì)于X15223-03CL/CR(僅面向OEM客戶銷售), 使用外觸發(fā)控制時(shí)，刷新頻率只跟液晶的fall time有關(guān)，因此：

OEM type = 1/(fall time+TTL觸發(fā)信號(hào)的傳輸時(shí)間)

各型號(hào)的Fall time見下表：

一級(jí)衍射效率

一級(jí)衍射效率是LCOS真正的“衍射效率”，是通過加載閃耀光柵時(shí)(將LCOS作為光柵使用)一級(jí)衍射光的能量占不加光柵時(shí)的零級(jí)光能量的百分比來定義的。絕大多數(shù)應(yīng)用，使用的都是一級(jí)光，所以一級(jí)衍射效率越高，調(diào)制效率就越高。(但是同樣的產(chǎn)品，像元越小，一級(jí)衍射效率也會(huì)相應(yīng)變小。所以分辨率和一級(jí)衍射效率是兩個(gè)此消彼長(zhǎng)的量。)

圖中-03代表-03/-03BL/-03BR/-03CL/-03CR, 其他水冷型號(hào)的一級(jí)衍射效率和非水冷的同一型號(hào)相同。黑色點(diǎn)代表用光柵公式計(jì)算出的理論值

線性度

相位調(diào)制的線性度在光調(diào)制的精度方面是一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)，而濱松致力于追求高精度的調(diào)制，在線性度方面做到了行業(yè)頂級(jí)。且得益于優(yōu)秀的硬件線性度和出廠自帶所有參數(shù)內(nèi)波長(zhǎng)的LUT曲線，為用戶省去了標(biāo)定的麻煩，進(jìn)一步提高了調(diào)制精度。

強(qiáng)光下依然保持良好的線性度：

審核編輯 黃宇