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液晶空间光调制器综述

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液晶空间光调制器相位调制特性研究综述

液晶空间光调制器相位调制特性研究综述

近晶相液晶(smectic)
胆甾相液晶(cholestevic)
Page 8
三 液晶的光学特性
1. 液晶各向异性的描述
平行 (//) 方向：沿分子长轴方向，指液晶分子集合体的平均长轴 方向。
垂直(┴)方向：沿液晶分子集合体的平均短轴方向。
指向矢(n)方向：在向列液晶中长轴的平均方向也可以看作该液晶 的指向矢方向。
Etx an bn a2 b2 a1 b1 Eix Ety cn d n c2 d 2 c1 d1 Eiy
an bn 式中， c d n n
为表示光学元件偏振特性的琼斯矩阵。
Page 14
<2>扭曲向列相液晶TN位相调制原理---伴随振幅调制
液晶的有效双折射率：
ne (θ)为液晶有效双折射率，为 θ 的函数；ne 为液 晶的异常折射率，no为液晶的寻常折射率，ne 和no 均由液晶本身决定；θ是液晶分子指向矢和电场方 向的夹角。 对于光学正性液晶： 当施加不同的电压时液晶的分子长轴和电场之间会有不同的夹角。通过液 晶有效双折射率变化来改变光通过液晶时的光程，达到相位调制的目的， 位相的调制量为：
x
某时刻右旋圆偏振光E 随Z的变化
任何一种偏振光，都可以用两个振动方向互相垂直，相位有关联的线偏振光来表示。
Page 5
二 偏振器件的琼斯矩阵
1. 偏振光的琼斯矩阵表示法
1941年琼斯利用一个列矩阵表示电矢量的 x、y 分量
i Ex E0 x e x i y Ey E0 y e
自然光的等效 一束自然光可以等效为:光振动方向相互垂直的、等振幅的、互不相干 的、光强度各占一半的两束光。

空间光调制技术

空间光调制技术

空间光调制技术
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。

液晶空间光调制器

液晶空间光调制器

2 SLM的分类
电写入的 SLM ESLM 光写入的 SLM OSLM
写入方式
调制方式
相位调制 强度调制
3 SLM的结构特点： 它是由许多基本的独立单元组成的一维线阵或二维阵列。 ①有物理边界 ②无物理边界 ③小单元可以独立改变自身光学特性
4 SLM的“三光”
写入光/信号：控制像素的光信号或者电信号。
cos2 sin2 2 2 n2 ne nm 1
则各向异性表示为：
n ne - no
施加电压后，相位差 是外加电压的函数，可以表示为
2 d 2d V, n V ， a z n dz nV o 0
液晶光阀具有多层膜 结构，它由光导层和 光阻层组成的光敏层 和扭曲向列型液晶和 介质反射镜的反射式 光调制层组成，所有 膜层都加在两透明电 极之间。反射镜在这 里的作用是：将写入 光和读出光分开，这 样就可以同时进行写 入和读出。两定向层 之间的向列型液晶分 子呈45度扭曲。
液晶光阀是利用无电压时候向列型液 晶扭曲效应和外加电压大于阈值时候 的双折射效应来工作的。当无写入光 照射时光导层呈高阻状态电压主要降 落在光导层上。液晶上电压很小，不 足以引起双折射效应，液晶显示扭曲 效应。线偏振读出光两次经过液晶两 次，偏振态没有改变。通过正交检偏 器，呈现暗场。线偏振光经当有写入 光照射时候光导层呈低阻状态。液晶 上压降曾大，出现双折射效应。此时 偏振读出光被液晶调制为椭圆偏振光。 通过正交检偏器时候呈现亮场。
液晶光阀
液晶光阀是一种比较成熟的SLM，在实时光学信息处理系统中可作为实时 图像输入,转换，显示和记录的器件。是一种比较成熟的空间光调制器。具 有广泛的应用前景。
优点：结构简单，工作电压小，造价低，性能好等。 1 液晶光阀的结构和工作原理：

空间光调制器

空间光调制器
光波荷载信息的特点： 光波频率高，可允许信号本身有很宽的带宽。 光波是独立传播，两束或多束光可以在空间交叉而互不干 扰。信息可以多通道并行或交叉传播。 光波以并行方式传递所载荷的信息。信息处理具有大容量、 高速度的特点。
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
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加电场时液晶分子沿电场方向竖起， 原来的扭曲排列变为垂直平行排列， 偏振光与垂直排列的液晶不作用， 透过第一块偏振片的偏振光通过液 晶层时偏振面不再发生旋转，到达 出射端的偏振片时，偏光轴与出射 光的偏振方向垂直，光被截止，呈 现暗态。
如果电场不特别强，液晶分子处于 半竖立状态，旋光作用也处于半完 全状态，则会有部分光透过，呈现 中间灰度。这就是液晶显示器的工 作原理。
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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光波荷载信息的特点： 光波频率高，可允许信号本身有很宽的带宽。 光波是独立传播，两束或多束光可以在空间交叉
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液晶以凝集构造的不同可分成三种： ●向列型（nematic）液晶 ●近晶型（smectic）液晶 ●胆甾醇型（cholesteric）液晶
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液晶的基本性质
液晶的取向效应 液晶的电光效应
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液晶的取向效应 液晶具有光学各向异性，沿分子长轴方向上的
折射率不同于沿短轴方向上的折射率。 如果沿分子长轴方向上的折射率大于沿短轴方
当写入信号为电信号时，采用电寻址的方式 通过SLM上两组正交的栅状电极，用逐行扫描的方法，把

液晶空间光调制器

液晶空间光调制器

液晶SLM的特点

4. 光学分辨率：Meadowlark Optics 公司的 Dielectric Mirror Coating 技术有助于优化像素对之 间的2π 相位转换，最大化空间带宽，提高光学分 辨率!
液晶SLM的特点

5. 调制速度：Meadowlark Optics 公司采用高速液 晶材料与高电压模式实现高速纯相位调制，能够提 供目前世界上响应速度最快的纯相位液晶空间光调 制器。实现2π 相位调制量，512x512 SLM 的调制 速度可达500Hz@532nm。同时，Meadowlark Optics 公司还在致力于研发调制速度更快的纯相位 液晶空间光调制器，持续保持在业内的领先地位。
液晶空间光调制器的应用领域
生物 领域 激光 领域
投影 领域
教学 领域
信息光 学领域
视觉测 量领域
光镊
光镊技术是利用光的力学效应实现对微观粒 子的操控，具有非接触，无损伤特性。
全息光镊
激光光束整形
量子通信-涡旋光
光束偏转
SLM的产品系列
类型 功能 特点
标准位相型 P512
高速高效位相型 HSPDM512 位相振幅混合调制型 Customed512 铁电液晶纯振幅型 A512
液晶SLM的特点


9. 损伤阈值：普通液晶空间光调制器的损伤阈值较 低，仅2W/cm2。Meadowlark Optics 独特的Mirror Coating 技术不仅可以大幅度提高光能利用效率， 也能大幅度提高液晶空间光调制器的损伤阈值对于 532nm的连续激光可达10W/cm2。 10. 像素间串扰：Meadowlark Optics 公司液晶空间 光调制器通过精确控制驱动电压与液晶层厚度，大 大降低像素间的串扰，为实现更高效的分辨率与生 成更准确的全息效果提供了保证。

空间光调制器

空间光调制器

制作：Alan
概念
基本功能：
空间光调制器的基本功能,就是提供实时或 准实时的一维或二维光学传感器件和运算器 件。在光信息处理系统中,它是系统和外界信 息交换的接口。它可以作为系统的输入器件, 也可在系统中用作变换或运算器件。作为输 入器件时,其功能主要是将待处理的原始信息 处理成系统所要求的输入形式。此时,空间光 调制器作为输入传感器,可以实现电-光转换、 串行-并行转换、非相干光-相干光转换、波长
制作： Alan
其它配件 制作：Alan
高精度纯相位LCOS显示面板
RS232数据线
DVI数据线
软件部分 制作：Alan
HOLOEYES 的调制器可以直接通过 显卡的DVI 接口连接到计算机上。空间 光调制器能如此方便使 用离不开在 windows 平台上的灵活高效的帧速率图 形卡。该空间光调制器由HOLOEYE 软 件驱动， 该软件可工作在所有版本的 windows 操作平台上。该软件能方便的 控制所有相关的图像参数， 另外，精心 设计的空间光调制器软件能实现多种光 学函数，像，光栅、透镜、轴锥体和光 圈， 并且能够根据用户设定的图像设计 衍射光学器件（DOE）。完整的套件包 括调制器、视频分配器 和图像处理的所 有相关器件。由于它小的尺寸，可以容 易的被集成到光学系统中。为保证器件 的光学质量（如：相位调制）， HOLOEYE 对每个器件都进行了测量。
That's all
谢谢倾听
制作：Alan
用。需要加载到调制器上的光学传递函数或图像信
息可直 接由光学设计软件生成，并直接可以通过 计算机加载。 空间光调制器英文名称是Spatial Light Modulator,在文献上常缩写成SLM。顾名思
义,它是一种对光波的空间分布进行调制的器件,一般地说,空间光调制器是指在信号源

液晶空间光调制器的特性与应用研究

液晶空间光调制器的特性与应用研究

编号2016120431 研究类型理论研究分类号TN2学士学位论文（设计）Bachelor’s Thesis论文题目液晶空间光调制器的特性与应用研究作者姓名学号所在院系学科专业名称电子信息科学与技术导师及职称论文答辩时间2016年5月15日湖北师范大学学士学位论文（设计）诚信承诺书目录1.绪论 (1)1.1空间光调制器的定义和分类 (1)1.2液晶空间光调制器的发展状况 (2)1.3液晶空间光调制器的应用介绍 (4)2.液晶空间光调制器的结构与原理 (5)2.1液晶及液晶特性 (5)2.2液晶空间光调制器的结构 (9)3.液晶空间光调制器调制特性 (12)3.1液晶空间光调制器的相位调制 (12)3.2液晶空间光调制器的振幅调制 (20)4.液晶空间光调制器应用及发展 (21)4.1液晶空间光调制器应用 (22)4.2液晶空间光调制器的发展 (25)5.总结 (26)参考文献 (27)致谢液晶空间光调制器的特性与应用研究XX（指导教师，XXX）（XXXXX）摘要：空间光调制器在光学领域中被广泛利用，其实时性和灵活性在光电信息处理中不可或缺。

本文主要介绍了液晶空间光调制器的结构，介绍了液晶空间光调制器调制特性的测量原理和测量方法，总结了液晶空间光调制器相位调制的空间特性和时间特性，拓展了液晶空间光调制器的在不同应用领域中的作用和前景。

关键词：液晶；液晶空间光调制器；相位调制特性中图分类号：TN2Application and Characteristics of Liquid Crystal Spatial LightModulatorPeng Yuan （Tutor：Liu Chang Ning）（College of Physics and Electronic Science, Hubei Normal University，Huangshi，Hubei，420325）Abstract ：Spatial light modulator is widely used in the field of optics, real-time and flexibility indispensable in the photoelectric information processing. This paperintroduces liquid crystal spatial light modulator structure, describes themeasurement principle and measurement method of the liquid crystal spatial lightmodulator modulation characteristics, summarized the spatial characteristics andtime characteristics of the liquid crystal spatial light modulator the phasemodulation, expanding the liquid crystal spatial light modulator the role andprospects in different fields of application.Keywords：liquid crystal ；liquid crystal spatial light modulator ；phase modulation characteristics液晶空间光调制器的特性与应用研究XXX1.绪论近些年来，光学和光电信息技术的迅猛发展，大大促进了空间光调制器的发展与研究。

液晶空间光调制器教材

液晶空间光调制器教材
输入器件 电-光转换和串行-并行转换 非相干光-相干光转换 波长转换
② 处理和运算功能器件 放大器 乘法器与算数运算功能
三、液晶材料简介
液晶材料：最为广泛的一种电光效应材料。介于固态和液 态之间的一种物态，它具备液体的流动性，又具备固态晶 体的排列性质。液晶状态可以向结晶态和液态相变。变为 结晶态时，不仅具有分子取向的有序性，而且分子重心具 有周期平移性；变为液态时，失去分子重心周期平移性， 也失去了分子取向的有序性，成为完全无序状态。 液晶以凝集构造的不同可分成三种：
由于液晶分子具有液体的流动性，亦即是说其没有固定的排列, 可以自由移动，且液晶分子具有介电各向异性和电导各向异性 的电学特性，故而在外电场的作用下,液晶分子的排列状态也将 随之发生变化。又因为液晶分子的光学特性也是各向异性的,从 而使得整个液晶盒的光学效应随之改变,这就是液晶盒电场影响 其光学特性的原理。另外由于液晶分子的双折射特性,使得液晶 盒显现出光散射、光干涉和旋光等特殊的光学性质 液晶的电光效应主要包括：电控双折射效应、扭曲效应、宾主 效应、动态散射效应、热光学效应等。
二、空间光调制器原理
空间光调制器(Spatial Light Modulator---SLM)是一 种对光波的空间分布进行调制的器件。一般地说，空间光调 制器由许多独立单元组成，它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受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。
1971年美国休斯公司J.D.Margerum等人提出了第一 个光导型透射式液晶光调制器,这种器件工作在动态 散射模式,用ZnS作为光导层,直流驱动比较容易引起 液晶与电极间的电化学反应从而降低器件的寿命
1972年,T.D.Bemd等人研制成CdS作光导层,交流电 压驱动的反射读出型液晶光阀,为实用化器件的发展 奠定了基础 1975年,J.Grinbery等人报道了用CdS作光导层,CdTe 作光隔离层的交流反射式液晶光阀,是液晶工作在混 合场效应(向列相液晶的扭曲效应和双折射效应)模式

液晶空间光调制器相移特性研究

液晶空间光调制器相移特性研究

量 ,除此之外 ,高斯曲线直观 ,易于操作 ,而且这些函数有相
(
x2
+
y2)
Uh ( x , y) (3)
2 实验光路
首先测量液晶光调制计算全息相移器产生相移的稳定
性和准确性 ,其中物体是一个均匀透射率物体 。在实验中发 现 ,液晶显示器驱动电源的稳定性会对实验结果产生较大的 影响 ,它的电压的波动会造成液晶显示器整体相位的漂浮 。 但这个影响对于各衍射级次都是相同的 。
principle and displacement theorem of Fourier transform. LCD is utilized as optical display component , and specific phase shift is achieved by changing encodes of
部分量分别用第一部分与第二部分的开孔面积大小来表示 。
复振幅负的实部分量与负的虚部分量分别用第三部分与第
四部分的开孔面积大小来表示 。
由公式(1) 看到 ,编码图样的变化除了在非零级频谱项上增
加一常数相位因子外 ,对再现波面没有任何影响。由于任意单 元相邻部分之间位相差 π/ 2 ,所以将每一单元依次以 π/ 2 顺序 移动。对于李氏编码法 ,可重复实现 0 ,π/ 2 ,π,3π/ 2 顺序定量相 移。将这样四幅计算全息图依次显示到液晶光调制器上 ,并用 CCD 记录下对应不同相移时的干涉图样 In ( x , y ,θn) ( n = 1 ,2 ,3 ,
本次主要研究的是一种可以避免机械运动且能够精确
产生特定相移量的新方法 ,即利用实时显示在高分辨液晶空 间光调制器上的计算全息图产生特定光波并实现特定的相

液晶光调制器的调制特性及应用研究

液晶光调制器的调制特性及应用研究

光互连、 光束变换、 光运算、 光存储和神经网络 中得到 广泛的应用， 并有希望在未来的光计算机中作为接１器 ： ３
Ｚ
件， 因此它的光调制特性越来越 为人们所关注。
一
一
》
１ 液 晶光 调 制器 的调 制原 理
一
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偏 振 片
检 偏 片
般 的液 晶 空 间 光调 制器 是 由液 晶 片在 两 边
维普资讯
王
丽等 ：
文章编号 ：０ ６ ６ ６ （０ ８ ０— ０ １０ １０ — ２ ８２ ０ ）３ ０ ４ — ３
液晶光调制器的调制特性及应用研究
王 丽
（ 州学 院物 理 系 。 东德 州 ２ ３ ２ ） 德 山 ５ ０ ３
摘
要： 重点 对 纯相位 光调 制 器的特 性 及 其在 光 束动 态偏转 系统 中的应 用进 行 了分析 ， 并介 绍
ｉ ａ ｐｃｔ ｎ ｎ ｅ ｍ ｔｅｉ ｓｓｅ ａ ｄ ｂｑ ｅ— ｃ ｅ ｃ ｃ ａａｔｒｔ ｏ ｔ ＇ ｐ ｌａｉ ｉ Ｓ ｉ ｏ ｂ ａ ｓ ｒ ｇ ｙｔｍ ｎ ｏ ｌｕ —ｎ ｉ ｎｅ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ｆ ｅ ｎ ｉ ｉ ｄ ｓｃ
ｐ ｒｌ ｌａｉｎ ｄ Ｎ－Ｌ ａ ａｌ — ｌ ｅ ｅ— ｇ ＣＳＬ ａ ｄ ａｎ ｗ ｚ ｏ ｔｏ ｐ ｔ ｌｉｈ ｏ ｕａ ｏ ． Ｍ ｎ ｅ ａ ｏｃ ｎ ｒ ｌ ａ ｉ ｇ ｔｍ ｄ ｌ ｒ ｓ ａｌ ｔ
电光效应来达 到对光波 的某个参量进行调制 的一种新
型的衍射光学元件 ， 具有尺寸小、 质量轻、 驱动 电压低 、 功 耗低、 无机械惰性等特点 ， 已经在相关光学、 自适应 光学 、
振 镜 的状 态 分 别 由 １ 和 ２表 示， 它们是 各 自的偏

空间光调制器原理

空间光调制器原理

空间光调制器原理
空间光调制器是一种能够对光束进行快速调制的光电器件，它利用了光学的非线性效应来控制和调节光的特性。

其原理基于光的电光效应、弹性散射效应或者Kerr效应。

光的电光效应是指在某些材料中，当施加电场时，会发生折射率的变化。

这样，通过调整施加在材料上的电场，就可以改变材料的折射率，从而影响光的传播特性。

空间光调制器利用这一原理，通过在光路上引入一个电光晶体，利用外加电场来控制晶体的折射率，从而调制光的相位、强度或者振幅。

另一种原理是利用弹性散射效应，通过利用在材料中产生的声波的散射现象来调制光的传播特性。

当声波通过光学材料时，由于声波的作用会导致材料的折射率发生变化，从而影响光的传播。

通过控制声波的发射和控制，可以控制光的散射和传播，从而实现光的调制。

Kerr效应是指在某些非线性光学材料中，当光的强度变化时，导致材料的折射率发生变化。

利用Kerr效应，可以通过调节
光的强度来控制光的相位和压强分布。

空间光调制器利用了这一原理，通过控制光的强度来改变材料的折射率，从而实现对光的调制。

总的来说，空间光调制器利用光的电光效应、弹性散射效应或者Kerr效应等原理，通过施加电场、声波或者控制光的强度
来调节光的传播特性，实现对光的快速调制，从而广泛应用于光通信、光信息处理等领域。

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液晶的基பைடு நூலகம்性质
液晶的取向效应
• 液晶具有光学各向异性，沿分子长轴方向上的折射 率不同于沿短轴方向上的折射率。 • 如果沿分子长轴方向上的折射率大于沿短轴方向上 的折射率，称为正性液晶，反之称为负性液晶。 • 对基片表面处理，可使液晶分子平行于基片且容易 排成同一方向。如：摩擦定向方法。
液晶的电光效应
液晶空间光调制器
张望平
2012.04.03
主要内容
一、空间光调制器的发展历史 二、空间光调制器的原理 三、液晶材料简介 四、液晶空间光调制器的主要参数 五、扭曲向列液晶的调制原理 六、液晶屏的光调制特性测量与分析 七、液晶空间光调制器的应用
一 、发展历史
1888年奥地利植物学家莱尼采尔(F.Reinitezer）发现了液晶 20世纪初，液晶的研究进入高峰期，主要成就是发现了液晶的 一些物理性质 1961年美国无线电公司(RCA)普林斯顿研究所的海麦尔 (GH.Heilmeier)从微波固体元件研究方向转入有机半导体方向 1963年RCA的威廉斯发现了电场影响液晶的分子排列 1964年他们发现了液晶的动态散射效应(dynamieseattering),为 液晶在显示领域的应用打开了大门,因此海麦尔成为液晶显示的 先驱
●向列型（nematic）液晶
●近晶型（smectic）液晶 ●胆甾醇型（cholesteric）液晶
●向列型（nematic）液晶 液晶分子大致以长轴方向平行配的，因此具有一维空间 的规则性排列。此类型液晶的粘度小，应答速度快，是最早 被应用的液晶，普遍的使用于液晶电视、笔记本电脑以及各 类型显示元件上。
4 两种写入方式
①电写入的SLM：代表待输入系统的信息的电信号直接驱动一个 器件（空间光调制器），方式是控制其吸收或相移的空间分布。
光写入的SLM：信息一开始是以光学图像的形式，而不是以电子 的形式输入到SLM，在这种情况下，SLM的功能是将非相干的光图 像转化为相干的光图像，接着用相干光学系统做下一步的处理。
1 概念：
2 SLM分类
按照写入方式的不同：
电写入的 SLM ESLM 光写入的 SLM OSLM
相位调制 按照调制方式的不同： 强度调制
按照读出方式的不同：
反射式 透射式
3 SLM中的三光
写入光/信号：控制像素的光或者信号 读出光：照明整个器件并被调制的光波 输出光：被像素单元调制后的输出光波
1971年美国休斯公司J.D.Margerum等人提出了第一 个光导型透射式液晶光调制器,这种器件工作在动态 散射模式,用ZnS作为光导层,直流驱动比较容易引起 液晶与电极间的电化学反应从而降低器件的寿命
1972年,T.D.Bemd等人研制成CdS作光导层,交流电 压驱动的反射读出型液晶光阀,为实用化器件的发展 奠定了基础 1975年,J.Grinbery等人报道了用CdS作光导层,CdTe 作光隔离层的交流反射式液晶光阀,是液晶工作在混 合场效应(向列相液晶的扭曲效应和双折射效应)模式
●近晶型（smectic）液晶
具有二维空间的层状规则性排列，各层间则有一维的顺向排列。 一般而言，此类分子的黏度大，印加电场的应答速度慢，比较 少应用于显示器上，多用于光记忆材料的发展上。
●胆甾型（cholesteric）液晶
此类型液晶是由多层向列型液晶堆积所形 成，为向列型液晶的一种，也可以称为旋 光性的向列型液晶,因分子具有非对称碳中 心，所以分子的排列呈螺旋平面状的排列， 面与面之间为互相平行，而分子在各个平 面上为向列型，液晶的排列方式，由于各 个面上的分子长轴方向不同，即两个平面 上的分子长轴方向夹着一定角度；当两个 平面上的分子长轴方向相同时，这两个平 面之间的距离称为一个pitch(螺距）。 cholesteric液晶pitch的长度会随着温度的 不同而改变，因此会产生不同波长的选择 性反射，产生不同的颜色变化，故常用于 温度感测器。
5 寻址（adressing）的概念
写入光或写入信号应含有控制调制器各个像素的信息。把这些信 息分别传送到相应像素位置上去的过程称为寻址。如果采用写入 光实现，称为光寻址，采用写入电信号，称为电寻址。
电寻址方式是光－电混合处理系统。有以下缺点 ：
电信号是时间串行信号，所以电寻址是串行寻址。 电寻址通过条状电极来传递信息，电极尺寸的减小有一个限度 ，所以像素尺寸也有限度。 电极本身不透明，所以像素的有效通光面积与像素总面积之比 ——开口率较低，光能利用率比较低。
由于液晶分子具有液体的流动性，亦即是说其没有固定的排列, 可以自由移动，且液晶分子具有介电各向异性和电导各向异性 的电学特性，故而在外电场的作用下,液晶分子的排列状态也将 随之发生变化。又因为液晶分子的光学特性也是各向异性的,从 而使得整个液晶盒的光学效应随之改变,这就是液晶盒电场影响 其光学特性的原理。另外由于液晶分子的双折射特性,使得液晶 盒显现出光散射、光干涉和旋光等特殊的光学性质 液晶的电光效应主要包括：电控双折射效应、扭曲效应、宾主 效应、动态散射效应、热光学效应等。
二、空间光调制器原理
空间光调制器(Spatial Light Modulator---SLM)是一 种对光波的空间分布进行调制的器件。一般地说，空间光调 制器由许多独立单元组成，它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受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。
6 SLM的具体功能
① 输入器件 电-光转换和串行-并行转换 非相干光-相干光转换 波长转换
② 处理和运算功能器件 放大器 乘法器与算数运算功能
三、液晶材料简介
液晶材料：最为广泛的一种电光效应材料。介于固态和液 态之间的一种物态，它具备液体的流动性，又具备固态晶 体的排列性质。液晶状态可以向结晶态和液态相变。变为 结晶态时，不仅具有分子取向的有序性，而且分子重心具 有周期平移性；变为液态时，失去分子重心周期平移性， 也失去了分子取向的有序性，成为完全无序状态。 液晶以凝集构造的不同可分成三种：