液晶空间光调制器器件及应用综述
控制和利用光的技术已经存在了几个世纪，通常作为必须定制设计的静态解决方案。直到过去几十年，微电子和计算的数字时代才见证了用于显示器的快速可重写技术进入光学主流。在这篇综述中，作者展示了用现代数字工具包取代传统静态光学工具包以实现“按需照明”的最新进展。其结果是，全球几乎所有主要光学实验室都引入了数字控制光，为创建、控制、检测和利用奇异形式的结构光开辟了新的途径。该先进工具包有望实现从经典到量子的新颖应用，开启按需结构光的新篇章。
本文的作者回顾了使用现代数字工具包实现按需形式的雕刻光的最新进展，为这个新兴主题提供了新的见解和观点。推动这一领域发展的核心技术是液晶空间光调制器 (SLM)，它允许对光的振幅、相位、偏振甚至更奇特的自由度(如路径、轨道角动量，甚至时空)进行高分辨率定制。控制。这些简单但高效的设备由数百万个像素组成，可以进行相位调制，以原则上无损的方式对光进行空间控制。在这篇综述中，作者展示了如何利用此类 SLM 来完成各种任务，从创建各种形式的结构光到快速高效的探测器。它们推动了光通信、显微镜、成像领域的进步，甚至成为现代量子光学实验室不可或缺的一部分。它将衍射光学和数字全息技术这一技术含量高、难度大的领域带入了主流，任何人都可以通过相对便宜的解决方案来获得。例如，衍射光学元件作为计算机生成的全息图最终可以被利用：只是要显示的“图片”。SLM 克服了先前解决方案的成本和复杂性，使这一巨大飞跃成为可能。最重要的是，“图片”是可重写的，可用于实际应用的按需实时解决方案。例如，全息光学镊子只需更改图片(计算机生成的全息图)即可控制光与物质的相互作用，实时刷新以捕获、镊子和操纵 3D 对象。这已经在物理、化学、医学和生物学等各个领域得到了直接应用，产生了影响。
作者揭示了 SLM 的工作原理，根据他们在该主题中的长期记录提供了新颖的见解和观点，揭示了这个新领域如何随着结构光这一新兴主题而迅速加速发展。他们提出了当当前的挑战转化为令人兴奋的应用时，未来可能会发生什么。
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