常见的空间光调制器

　　空间光调制器是构成实时光学信息处理、光计算和光学神经网络等系统的基本构造单元，在信息光学研究中发挥重要作用并有着广泛的应用。

采用光电晶体的空间光调制器

　　此空间光调制器是用电光晶体作为光调制材料，将入射到光电表面的输入图像变成电子图像。光电子经微通道板放大以后，在晶体表面形成电荷图像。根据此图像面产生横断晶体电场变化，并因光电效应，而发生晶体折射率的变化。对晶体照射激光读出线偏振光。

　　在晶体电荷积累面形成中介反射镜发出的反射光往返于晶体之中。根据输入图像而调制起相位，使这种光通过偏振光以进行强度调制，获得拥有输出图像信息的相关光输出。

液晶空间光调制器

　　目前液晶空间光调制器在空间光调制器中已经占有主导地位。它可对光束的相位、偏振态、振幅或强度进行一维或二维分布的实时空间调制。它将液晶层作为光调制材料，液晶层采用向列型液晶的混合场效应工作模式，在晶层上各区域施加不同的电场，可以引起液晶分子排列方向和位置的变化，从而导致其光学性质的变化，获得透明或不透明两种状态，实现对光信号的调制。

　　空间光调制器由许多集成电路控制的单元组成，以电信号来控制每个单元的1或0状态。液晶作为调制介质，构成低能耗、低电压的空间光调制器——光寻址的液晶光阀(LCLV)(多把用在光运算场合的叫空间光调制器，用在显示器场合的叫光阀)和电寻址的薄膜晶体管驱动液晶显示器(TFT-LCD)。

　　这种液晶光阀的主要功能是实现图像的非相干/相干转换。其工作过程是，将待转换的非相干图像通过光学系统(作为写入光Iw)从器件右侧成像到光导层上，同时有一束线偏振相干光(作为读出光Ir)从器件左侧射向液晶层，其偏振方向与液晶层左端的分子长轴方向一致，由于高反射膜的作用，这束光将两次通过液晶层，Z后从左方出射，通过一个偏振轴方向与Ir偏振方向相垂直的检偏器，得到输出光Io。

　　尽管TFT-LCD是近年开发的，但作为非相干空间光调制器，它却率先投入大批量生产，并已完全商品化。以TFT-LCD作为空间光调制器的计算机控制投影仪和液晶大屏幕投影电视(LCD-PTV)，已大批量生产，完全实用化，成为光学信息处理实用化的极个别的例子之一。由于液晶材料在透光状态时，对光有一定的吸收，而在不透光状态时。又有部分光能透过，而且在不同波段，液晶材料的透过率不同。因此，液晶空间光调制器易造成信号损失或编码错误。此外，液晶材料具有非理想化静态特性和动态特性，会在信号还原过程中将会造成光谱扭曲。用空间光调制器实现高分辨成像十分困难。

声光调制器

　　声光调制器是利用声光效应，即利用声波对光波的作用，来进行光波调制的器件。电信号通过电-声换能器件，在固体或液体介质中产生载有写入信息的声波。这个声波作用于声光介质，产生内部应力场分布或表面形变分布。通过光弹性效应，应力场分布又转化成介质的折射率分布。表面形变分布和折射率分布都构成一种位相型光栅，读出光波就是因受到这种光栅的衍射而被调制的，从而实现光强调制、光波频率调制、声光偏转等。具体有宽频带射频信号的实时频谱分析、声光相关器、声光波面校正器等。

磁光调制器

　　磁光调制器利用对铁磁材料的诱导磁化来记录写入信息，利用磁光效应来实现对读出光波的调制。其特点是写入速度比较快，光学质量高，制作工艺比较成熟。主要缺陷是对读出光能利用率较低。

数字微反射镜空间调制器

　　数字微反射镜器件(DMD)是一种利用微细加工和大规模集成电路技术、构思极为巧妙的电寻址空间光调制器。它是由美国德克萨斯仪器公司的一名科学家Hombeck在1987年发明的。它是用硅基片的存储阵列控制同一基片上的硅微镜阵列反射而成像的二维空间光调制器。DMD作为光学信息处理系统接口器件的报道并不多，但是近年来，它应用于数字投影显示及高清晰度电视(HDTV)中显示出来的优越性能，却引起了科技界和工业界的广泛兴趣。DMD作为非相干光调制器，用于数字投影成像系统，是一个很好的例子。

　　近几年还出现有铁电陶瓷调制器、微通道板调制器、多量子阱调制器等多种空间光调制器，在此不再一一介绍。另外，空间光调制器在光学图像处理、全息技术和相位共扼技术、光神经网络以及投影显示等方面有重要的应用。