融合光学与电子领域的新型空间光调制器

空间光调制器是常见的光学元件，从家庭影院投影仪到尖端激光成像和光学计算，随处可见。 这些元件可以一个像素一个像素地控制光的各个方面，如强度或相位。

如今，大多数空间光调制器都依靠机械运动部件来实现这种控制，但这种方法 会导致光学设备体积庞大且速度缓慢。

现在，哈佛大学的研究人员约翰·A·保尔森工程与应用科学学院的研究人员以及华盛顿大学的一个团队合作，开发了一种简单的空间光调制器，由金电极制成，上面覆盖着一层电光材料薄膜，可改变其响应电信号的光学特性。

这是迈向更紧凑、高速和精确的空间光调制器的第一步，这些空间光调制器有一天可能被用于从成像到虚拟现实、量子通信和传感的所有领域。

该研究发表在《自然通讯》上。

相机图像显示一个由9个空间光调制器组成的阵列浸没在有机有源层中。 资料来源:卡帕索实验室/哈佛大学SEAS

“这个简单的空间光调制器是光学和电子学领域之间的桥梁，”该论文的第一作者、海洋科学与工程学院博士后Cristina Benea-Chelmus说。 

“当你将光学技术与电子技术结合在一起时，你就可以利用已经开发出来的整个电子技术主干来开辟光学领域的新功能。” 

研究人员使用了华盛顿大学的化学家Delwin L. Elder和Larry R. Dalton设计的电光材料。当向这种材料施加电信号时，材料的折射率会发生变化。通过将材料分割成像素，研究人员可以通过连锁电极分别控制每个像素的光强度。

只需少量功率，该设备就可以显着改变每个像素的光强度，并可以有效地调制可见光谱中的光。 

研究人员使用新的空间光调制器通过单像素成像进行图像投影和遥感。 

“我们认为我们的工作标志着有机-纳米结构混合光电领域的开始，该领域在成像、远程控制、环境监测、自适应光学和激光测距等领域有广泛的应用。” 费德里科·卡帕索(Federico Capasso)说。他是罗伯特·l·华莱士应用物理学教授和文顿·海耶斯(Vinton Hayes)电子工程高级研究员，也是该论文的资深作者。

来源：电子技术设计