空間光調(diào)制器的基本功能，就是提供實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的一維或二維光學(xué)傳感器件和運(yùn)算器件。在光信息處理系統(tǒng)中，它是系統(tǒng)和外界信息交換的接口。

空間光調(diào)制器的功能

　　眾所周知，光具有反射和折射的特性，這使得我們可以通過(guò)平面鏡，棱鏡和透鏡來(lái)控制或校正其傳播方向，進(jìn)而用空間光調(diào)制器對(duì)它進(jìn)行更有效的利用。

　　空間光調(diào)制器比如鏡子作為一個(gè)簡(jiǎn)單的光學(xué)器件，可使光方向翻轉(zhuǎn)180度，從而顯示出我們的影像以作為每天形象檢查的必要參考;此外，相機(jī)鏡頭或人的眼睛可使通過(guò)透鏡(晶狀體)的光折射，并匯聚至一個(gè)單點(diǎn)來(lái)形成一幅圖像，以此執(zhí)行“聚焦”的工作。

　　空間光調(diào)制器而除了這些日?？梢?jiàn)的應(yīng)用以外，還有許多專業(yè)性強(qiáng)、應(yīng)用特殊、甚至超出了我們普通人認(rèn)知的應(yīng)用，比如“光相位的調(diào)制”。光具有粒子性和波動(dòng)性，從波動(dòng)性的角度考慮，我們可以把空間光調(diào)制器的光當(dāng)成是一種電磁波，那它便具有電磁波所具有的參數(shù)——振幅、相位、波長(zhǎng)等。而我們使用反射鏡、透鏡等元件進(jìn)行的反射、聚焦，從波動(dòng)的角度看，都是改變了波的相位。

空間光調(diào)制器的應(yīng)用

　　全息光鑷：

　　光鑷技術(shù)是指利用光的力學(xué)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀粒子操控的技術(shù)，具有非接觸和無(wú)損傷特點(diǎn)，在分子生物學(xué)、膠體科學(xué)和實(shí)驗(yàn)原子物理等領(lǐng)域中具有極其重要的作用。光鑷本身的不斷發(fā)展產(chǎn)生了許多衍生光鑷技術(shù)。例如，利用全息元件或空間光調(diào)制器所形成的全息光鑷實(shí)現(xiàn)多粒子操控，為光鑷技術(shù)走向?qū)嵱没鸵?guī)?；I(yè)生產(chǎn)打開(kāi)了新局面，是目前光鑷家族極具活力的成員。

　　利用空間光調(diào)制器可以靈活地實(shí)現(xiàn)光束的變換，獲得所需的阱域分布。阱域是具有高梯度光強(qiáng)分布的區(qū)域，可形成對(duì)微粒的三維束縛。

　　旋相位相襯成像：

　　在光學(xué)顯微鏡中，常利用暗場(chǎng)或相襯方法來(lái)提高物體成像的對(duì)比度。這些方法實(shí)質(zhì)上都可看作是傅里葉平面上的光學(xué)濾波。與微分干涉相差顯微技術(shù)類似，螺旋相位相襯法也是利用空間光調(diào)制器對(duì)相移的敏感性來(lái)提高成像質(zhì)量，特別是邊緣的清晰度。其邊緣對(duì)比度比傳統(tǒng)相差顯微成像提高了幾個(gè)量級(jí)。由于光束的對(duì)稱性，還可以對(duì)各向均勻介質(zhì)物體的成像進(jìn)行對(duì)比增強(qiáng)。

　　飛秒脈沖整形：

　　飛秒脈沖整形的基本原理是頻域和時(shí)域互為傅里葉變換，所需要的輸出波形可由濾波實(shí)現(xiàn)。脈沖整形的裝置是由衍射光柵、透鏡和脈沖整形模板組成的4f系統(tǒng)。超短激光脈沖照射到光柵和透鏡上被色散成各光頻成份。兩透鏡的中間位置有一塊空間模式的模板或可編程的空間光調(diào)制器，用于調(diào)制空間色散的各光頻成份的振幅和相位，光柵和透鏡可看作是零色散脈沖壓縮結(jié)構(gòu)。超短脈沖中的各光頻成份由diyi個(gè)衍射光柵角色散，然后在diyi個(gè)透鏡的焦平面聚焦成一個(gè)小的、衍射有限的光斑。

　　這里的各光頻成份在一維方向上空間分離，在光柵上從不同角度散開(kāi)，在diyi個(gè)透鏡的后焦平面上進(jìn)行了空間分離，經(jīng)過(guò)diyi個(gè)透鏡時(shí)實(shí)現(xiàn)了一次傅里葉變換。第二個(gè)透鏡和光柵把這些分離的所有頻率成份重新組合，這樣就得到了一個(gè)整形輸出脈沖，這個(gè)輸出脈沖的形狀由光譜面上模板的模式給出。

　　自適應(yīng)光學(xué)：

　　自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)是一種能夠?qū)崟r(shí)校正光學(xué)系統(tǒng)隨機(jī)誤差并使系統(tǒng)始終保持良好工作性能的新技術(shù)，早期主要在天文觀測(cè)中用來(lái)修復(fù)大氣湍流等因素對(duì)光波波前的扭曲，通過(guò)動(dòng)態(tài)地對(duì)波前誤差進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)、控制和校正來(lái)改善成像質(zhì)量。目前，自適應(yīng)光學(xué)在眼底視網(wǎng)膜成像和大視場(chǎng)顯微成像等方面也有許多應(yīng)用。

　　自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件是哈特曼波前傳感器與變形鏡或空間光調(diào)制器。另外，空間光調(diào)制器還可用來(lái)模擬大氣擾動(dòng)，用于實(shí)驗(yàn)窒研究大氣中光學(xué)成像。

　　光學(xué)投影：

　　光學(xué)投影，特別是三維成像可以利用空間光調(diào)制器通過(guò)全息計(jì)算生成。

　　空間光調(diào)制器由于具有線形度好、分辨率高、響應(yīng)速度快、可編程性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，不僅在上述領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，而且還可應(yīng)用于光相關(guān)處理、光束空間整形、激光打標(biāo)或掃描、全息測(cè)量，并且隨著加工工藝的發(fā)展和成本的降低，將會(huì)在更多的領(lǐng)域發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。