尽管近年来对SLM设备的功能研究取得了许多进步，但使用传统SLM方法的全波前控制只能通过全息技术来实现，然而，全息方法效率低下。近日，英国埃克塞特大学和马德里光学研究所的研究人员开发了一种由相变材料制成的新型空间光调制器，能够在不改变光学相位的情况下进行潜在的超快、纯幅度调制。这项研究成果已经发表在在Advanced Optical Materials杂志上。
为什么不影响光学相位很重要？图片来源：IO-CSIC
由于相变材料可以在亚微秒的时间尺度上切换，因此这个基于硫族化物的器件可以为超快空间光调制器的发展提供一条新途径，并在波前整形、通信、传感和成像等领域得到应用。该器件由一层薄薄的 GeTe 层组成，其工作原理类似于可重构镜面，通过在非晶态和晶态之间改变材料，无需改变光学相位即可逐渐改变反射光的振幅。简单的设计使设备易于制造并与其他设备集成。
通过将此类器件与基于液晶的纯相位对应器件相结合，离散、纯振幅的光调制可以增加波前整形实验的自由度。实验结果显示，绝对强度调制为38%（相对调制为 233%），在测量区域内光学相位的最小偏移小于π/50。此外，GeTe及其他硫族化物的相变过程本质上很快，其跃迁速率约为纳秒级别或更短（即比当前液晶技术更快）。
研究团队强调，该器件这项工作为开发新型超快、非易失性且节能的空间振幅调制器铺平了道路。此外，该器件易于制造，加上其固有的快速开关切换速度，使其能够集成到电控像素化器件中（点击阅读原文查阅原论文）。
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