一、产品介绍

德国holoeye PLUTO-2.1 8μm 1920 x 1080空间光调制器，是面向计算全息光学实验与高精度光束调控场景打造的LCOS基相位型高精度像素化光场调制单元，没有沿用普通常规同规格LCOS调制器依靠简单裸片直接贴装驱动板的传统结构设计思路，而是在全息近眼显示光场生成实验、激光光束波前精准校正这类对像素级相位调控精度、宽波段光学适配性要求严苛的场景需求层面做了高填充因子微像素阵列光路集成架构集成、低串扰背板驱动信号隔离布局专项优化，针对普通常规低分辨率调制器像素边缘衍射杂散光多、相位控制精度不足的常见问题做了8bit灰度级精准相位寻址工艺升级、标准HDMI高清信号直接接入结构调整，不用在光路外部额外加装独立的像素匀光滤波元件就能在单台紧凑型单元上实现1920×1080全像素阵列的高精度连续相位调制，从根源上减少了普通常规低分辨率调制器衍射效率低、杂散光干扰明显的问题，在长期伴随全息近眼显示光场生成实验、激光光束波前精准校正的使用场景下，也能持续维持稳定的高精准光场调控性能与长周期精密光学实验工况适配性能。

二、功能特点

高填充因子微像素阵列性能

单元的调制器核心LCOS面板的像素阵列采用8μm像素 pitch 的高填充因子微像素布局设计，像素之间的无效间隙区域占比控制在很低的水平，入射到面板上的光线可以尽可能多地参与到相位调制过程中，无效间隙区域带来的杂散光衍射强度得到有效抑制，不会出现普通常规低填充因子面板大量光线被像素间隙遮挡浪费的情况，不用在调制器出射光路中额外加装复杂的空间滤波小孔滤除杂散光，就能大幅提升有效调制光线的占比，降低无用衍射级次的干扰。

低串扰背板驱动信号隔离性能

单元的调制器的背板驱动电路在像素寻址通道之间设计了独立的信号隔离结构，相邻两个像素的驱动信号之间不会出现明显的互相串扰影响，每个像素的相位调制状态可以被独立精准控制，不会出现普通常规无隔离驱动电路相邻像素信号串扰导致相位调制偏差的情况，不用在驱动程序中额外增加复杂的串扰补偿算法修正相位误差，就能直接输出预设的目标相位分布图案，降低后期算法优化的工作量。

8bit灰度级精准相位寻址性能

单元的调制器的相位寻址控制采用8bit灰度级的精度标准，全相位调控区间被均匀划分成256个独立可控的灰度等级，不同灰度值对应的相位延迟量可以被精准区分，不会出现普通常规低bit数寻址的调制器相位调控台阶过于稀疏的情况，不用额外通过多帧叠加的方式模拟更多相位台阶，单帧图像就可以输出足够精细的相位分布，提升相位图案的生成速度。

标准HDMI高清信号接入性能

单元的调制器的信号输入端口采用工业通用的标准HDMI高清信号接口，普通台式电脑和笔记本电脑的标准HDMI视频输出口可以直接对接设备，不需要额外配置专属的特殊图像采集硬件，不会出现普通常规专用特殊接口调制器需要配套专属硬件才能输出信号的情况，不用额外采购专用的图像输出硬件设备，就能直接通过常规计算机显卡输出对应的相位图案，降低系统搭建的硬件成本。

宽波段光学窗口适配性能

单元的调制器前端的入射光学窗口经过特殊的宽带增透镀膜处理，在很宽的紫外到近红外波段范围内都可以维持较低的表面反射率，不同波长的入射光线经过窗口时的能量损失控制在很低的水平，不会出现普通常规窄带镀膜窗口仅能适配单一特定波长的情况，不用针对不同实验波长更换不同的窗口元件，单台设备就可以覆盖多数常见光学实验波段的使用需求，拓宽设备的适用场景范围。

高平整度基板支撑性能

单元的调制器核心LCOS面板的硅基背板采用高平整度刚性基板支撑，面板整体的面形平整度控制在很小的波长误差区间内，面板工作过程中不会出现明显的局部微小形变，不会出现普通常规低刚性支撑面板长期工作后局部面形形变引入额外相位误差的情况，不用在光路中额外加装独立的波前校正元件补偿面形误差，就能维持面板自身的高平整度，降低系统的波前误差。

实时帧速动态刷新性能

单元的调制器支持最高60Hz的实时图像帧速动态刷新，相位图案可以按照每秒60次的速度快速更新切换，动态变化的目标相位分布可以被实时加载到面板上，不会出现普通常规低刷新频率调制器无法支持动态光场实时调控的情况，不用额外搭配专用的高速图像缓存硬件，就能直接实现动态相位图案的连续快速刷新，适配动态光场调控的实验需求。

紧凑型刚性机械封装性能

单元的调制器整体采用紧凑型刚性金属外壳封装，面板和接口的相对位置被牢牢固定，设备受到常规轻微外力触碰时内部光学元件的相对位置不会出现偏移，不会出现普通常规松散结构封装的设备使用过程中光路容易出现漂移的情况，不用每次使用前都重新反复校准光学元件的相对位置，就能长期维持稳定的光路基准状态，减少实验前的光路校准工作量。

三、选型指南

匹配目标实验场景的基础实际主要使用的工作波长范围需求

先确认待开展的光学实验的主要工作波长区间，当前标准宽波段适配的多数常规可见光近红外光学实验场景直接选用这款德国holoeye PLUTO-2.1 8μm 1920 x 1080空间光调制器标准版本即可满足使用需求，配套特殊深紫外或长波红外的极端实验场景，可选用同系列对应特殊波段优化镀膜的适配版本，进一步提升对应特殊波长下的光学透过率，适配极端特殊波段实验的使用需求。

匹配现场实际工况的长期所处光学实验的平均环境振动等级

确认调制器长期使用的光学实验平台的环境振动水平，常规普通隔振光学平台的普通场景直接选用当前标准刚性封装版本即可满足使用需求，配套高振动干扰的非隔振工业现场集成场景，可选用同系列对应增强抗振加固优化的适配版本，进一步提升整套设备的整体抗振动能力，适配高振动工业集成场景下的长期稳定运行需求。

适配现场安装点位的实际光学实验平台预设的设备安装接口需求

提前确认光学实验平台上预留的调制器安装座的标准接口规格，当前标准通用光学安装孔位适配的普通场景直接选用当前标准版本即可满足使用需求，配套存量老旧实验系统改造的特殊非标安装场景，可选用同系列对应适配特殊安装接口的适配版本，进一步适配原有老旧实验系统的安装规格，适配存量老旧光学系统改造的安装场景。

适配高洁净无尘量子光学精密实验特殊工况需求

如果是用于长期在高洁净无尘量子光学精密实验室内部进行光场调控实验的场景，可直接选用同系列对应增强型所有外表面附加特殊高洁净低析出构型的适配版本，在保障基础高精度相位调制性能的前提下进一步提升单元整体的洁净安全等级，满足高洁净量子光学精密实验工况下的长期稳定使用要求。

四、技术参数

德国holoeye PLUTO-2.1 8μm 1920 x 1080空间光调制器，采用高填充因子微像素阵列光路集成架构搭配低串扰背板驱动信号隔离工艺布局，面向计算全息光学实验与高精度光束调控场景打造的LCOS基相位型高精度像素化光场调制单元，适配对应holoeye PLUTO-2系列空间光调制器备件的标准参数，将调制器通过标准光学安装架平稳固定在光学实验平台的预设位置，用标准HDMI线缆将设备的信号输入口和计算机的显卡HDMI输出口连接，确认接线无误后给设备上电启动，在计算机端通过配套软件加载预设的相位分布图案，通过光学系统后的出射光场使用对应的探测设备校验相位调制效果，确认调制效果符合实验预期后即可正式开展后续光学实验，高填充因子阵列降低杂散光，隔离驱动减少像素间串扰，8bit灰度级保障相位精度，HDMI接口简化信号接入，固定安装、图案加载、效果核验的全流程可同步完成，设计符合工业用相位型LCOS空间光调制器的相关行业技术规范，适配的常规允许分辨率1920×1080、像素尺寸8μm的参数范围覆盖多数计算全息光学实验与高精度光束调控场景的运行条件，长期伴随全息近眼显示光场生成实验、激光光束波前精准校正的使用场景下运行状态的稳定性处于可控范围，适配各类计算全息光学实验与高精度光束调控场景配套专用LCOS基相位型高精度像素化光场调制单元的使用需求。

五、产品尺寸

核心光场调制单元本体尺寸

单元的整体刚性封装调制器轮廓按照工业标准光学实验设备的常规安装尺寸专项优化，内部LCOS面板、驱动电路板和光学窗口的布局组合适配多数光学实验平台有限的安装空间，整台单元的调制器整体外壳轴向总长度、外壳标准安装宽度、光学窗口的有效通光口径对应的外形尺寸控制在适配同系列holoeye PLUTO-2系列空间光调制器的合理范围，安装完成后不会出现设备突出部位和周边光学平台其他光学元件空间干涉的情况，保障常规计算全息光学实验与高精度光束调控场景下的单元布设适配性。

配套关联安装与功能结构基准参数

单元的调制器背部适配的标准光学安装螺孔的常规螺纹规格参数、适配的对应配套计算机显卡的常规最低性能要求参数、调制器的常规允许最长连续不间断运行时长参考值，完全符合同系列holoeye工业空间光调制器的通用安装规范，不用在原有光学实验平台上为调制器额外加工非标异形安装孔位，就能直接完成整套设备的固定安装与图案加载，实现1920×1080全像素阵列高精度连续相位调制核心功能单元的快速布设替换。

六、应用领域

大型全息近眼显示光场生成实验场景

适配各类大型全息近眼显示的光场生成实验作业，高填充因子微像素阵列性能高占比有效像素降低间隙杂散光，无需额外加装空间滤波小孔滤除杂散光，低串扰背板驱动信号隔离性能像素间驱动信号隔离无串扰，无需复杂串扰补偿算法，光学实验运维人员不用在调制器出射光路中额外加装复杂的空间滤波小孔滤除杂散光，就能直接输出预设的目标相位分布图案，大幅提升有效调制光线的占比。

大型强激光光束波前精准校正场景

适配各类大型强激光光束的波前精准校正作业，8bit灰度级精准相位寻址性能256级精细相位台阶，无需多帧叠加模拟更多台阶，单帧即可输出精细相位分布，标准HDMI高清信号接入性能标准HDMI接口直连计算机显卡，无需专属特殊图像采集硬件，强激光实验运维人员不用额外通过多帧叠加的方式模拟更多相位台阶，就能直接通过常规计算机显卡输出对应的相位图案，提升相位图案的生成速度。

大型粒子光学全息光镊实验场景

适配各类大型粒子光学全息光镊的实验作业，宽波段光学窗口适配性能宽带增透窗口覆盖宽光谱区间，无需更换不同波长窗口元件，单台适配多波段实验，高平整度基板支撑性能高刚性平整基板维持面形精度，无需额外加装波前校正元件补偿面形误差，光镊实验运维人员不用针对不同实验波长更换不同的窗口元件，就能维持面板自身的高平整度，覆盖多数常见光学实验波段的使用需求。

大型自适应光学波前探测校正系统场景

适配各类大型自适应光学波前探测校正系统的集成作业，实时帧速动态刷新性能最高60Hz动态刷新相位图案，无需额外搭配高速图像缓存硬件，实现动态光场实时调控，紧凑型刚性机械封装性能刚性金属外壳固定内部元件相对位置，无需每次实验前反复校准光路，自适应光学系统运维人员不用每次使用前都重新反复校准光学元件的相对位置，就能直接实现动态相位图案的连续快速刷新，长期维持稳定的光路基准状态。

七、总结

德国holoeye PLUTO-2.1 8μm 1920 x 1080空间光调制器，凭借高填充因子微像素阵列光路集成设计、低串扰背板驱动信号隔离的差异化设计，解决了普通常规低分辨率调制器像素边缘衍射杂散光多、相位控制精度不足的常见痛点，8bit灰度级精准相位寻址性能、标准HDMI高清信号接入的特性覆盖了大型全息近眼显示光场生成实验、大型强激光光束波前精准校正、大型粒子光学全息光镊实验等多类计算全息光学实验与高精度光束调控场景配套的专用LCOS基相位型高精度像素化光场调制单元的使用需求，在工业LCOS空间光调制器应用领域拥有广泛的落地适配空间，是一款针对长期复杂精密光学实验工况场景、免频繁校准光路维护需求、存量普通常规低分辨率空间光调制器升级替换适配场景深度优化的实用型专用工业配套LCOS基相位型高精度像素化光场调制单元。

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