光具備與電磁波相同的波的特性，那么則同樣具有振幅、相位、波長(zhǎng)等參數(shù)。其中，我們將光傳播時(shí)波的周期內(nèi)一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的位置稱(chēng)為相位，將光相位相同的點(diǎn)連接成的面叫波前。我們使用反射鏡、透鏡等元件進(jìn)行的反射、聚焦，從波動(dòng)的角度看，都是改變了波的相位。也就是說(shuō)，對(duì)光的相位進(jìn)行操控，便可以實(shí)現(xiàn)例如聚焦等效果。

而相位調(diào)制除了實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的聚焦，還可以進(jìn)行更復(fù)雜的調(diào)制。這時(shí)候我們就可以用到一種名為“空間光調(diào)制器”（LCOS-SLM）的光學(xué)器件，LCOS-SLM可以根據(jù)所需空間模式，將入射激光束透過(guò)液晶，進(jìn)行相位、波前的調(diào)制，自由地控制光束模式。

LCOS-SLM裝有驅(qū)動(dòng)像素電路的硅基板和帶透明電極的玻璃基板之間夾了液晶層，通過(guò)電腦端發(fā)出的信號(hào)，可以對(duì)不同像素施加電壓來(lái)控制液晶分子的排列方向。因液晶分子傾斜，透過(guò)液晶的光的光程發(fā)生改變，進(jìn)而照射在各個(gè)像素上的激光束的相位產(chǎn)生變化，波前也隨之改變。因?yàn)楣庠诓ㄇ暗拇怪狈较蚯斑M(jìn)，所以通過(guò)LCOS-SLM對(duì)波前的控制，可以在實(shí)現(xiàn)聚焦效果的同時(shí)，矯正光學(xué)系統(tǒng)中的像差，達(dá)到接近理想的聚光狀態(tài)。正因?yàn)榫邆溥@些特性，LCOS-SLM在玻璃、半導(dǎo)體材料等的激光加工，以及三維顯微鏡觀察等領(lǐng)域中有著較多應(yīng)用。

其中，在激光加工的應(yīng)用中，組裝了LCOS-SLM的激光加工儀器可將激光束進(jìn)行分支并行加工，同時(shí)照射多點(diǎn)，即在移動(dòng)激光束的同時(shí)對(duì)每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行照射，這樣的方法可提高生產(chǎn)效率，也正較多應(yīng)用于產(chǎn)線上對(duì)高速移動(dòng)物體的激光打標(biāo)作業(yè)中。為了更多的增加激光的分支數(shù)，達(dá)到生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高，對(duì)應(yīng)用于高能激光打碼的LCOS-SLM的要求也愈加苛刻。其中有一個(gè)不可避免的重要問(wèn)題，就是高能激光導(dǎo)致的LCOS-SLM過(guò)熱以及液晶熔化。秉承匠心，濱松一直致力于擁有散熱結(jié)構(gòu)介質(zhì)鏡的設(shè)計(jì)，力求呈現(xiàn)整體設(shè)計(jì)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)將LCOS-SLM溫度上升控制在更低限度內(nèi)，以及具備耐光特性。終于于近期為激光打標(biāo)應(yīng)用帶來(lái)了全新驚喜——耐光水冷型LCOS-SLM面世。（2017年5月8日正式上市）

采用LCOS-SLM 進(jìn)行激光打標(biāo)作業(yè) 新型LCOS-SLM除了采用了水冷型散熱器之外，散熱器與封裝是全接觸式的，封裝材料選用的也是熱傳導(dǎo)效率高的材料，進(jìn)一步提高了散熱效率。同時(shí)，我們也在介質(zhì)鏡上煞費(fèi)了一番苦心。采用了濱松自主研發(fā)的成膜技術(shù)生產(chǎn)了電介質(zhì)多層膜介質(zhì)鏡。通過(guò)對(duì)電介質(zhì)多層膜的設(shè)計(jì)提高了介質(zhì)鏡的反射效率，以此減少激光吸收以達(dá)到降溫的作用。

從早期的鐵電物質(zhì)和扭曲向列液晶結(jié)構(gòu)開(kāi)始，到利用光電尋址。濱松研究所和固體事業(yè)部致力于空間光調(diào)制技術(shù)已有近40年的歷史。除了產(chǎn)品本身的開(kāi)發(fā)以外，也在推進(jìn)著LCOS-SLM應(yīng)用和其光學(xué)模塊的研發(fā)，新產(chǎn)品也從豐富的經(jīng)驗(yàn)中吸取了設(shè)計(jì)方面的技術(shù)知識(shí)和提高產(chǎn)品性能的數(shù)據(jù)參考，從而實(shí)現(xiàn)了新LCOS-SLM產(chǎn)品整體的優(yōu)化，在保持與以往產(chǎn)品同等性能的同時(shí)，將發(fā)熱溫度控制到了原有的十分之一，并實(shí)現(xiàn)了耐光性，從原來(lái)的40W/cm2提高到了210W/cm2以上，因此有望用于100W級(jí)高能激光的激光打標(biāo)等激光加工應(yīng)用中。

濱松制冷型LCOS-SLM產(chǎn)品參數(shù)一覽

通過(guò)耐光性的改善，配置了新型濱松LCOS-SLM的激光加工設(shè)備，將實(shí)現(xiàn)在增加激光束分支個(gè)數(shù)的同時(shí)，維持作業(yè)所所需的光通量，相較以往，將提高生產(chǎn)效率。

今后，濱松也將繼續(xù)推進(jìn)研究，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的耐光性，以應(yīng)對(duì)面向激光加工中更高功率激光應(yīng)用的需求。此外，我們也正在開(kāi)發(fā)用于精細(xì)加工的短波激光相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品，以期濱松LCOS-SLM家族能為更多工業(yè)及科研應(yīng)用帶來(lái)更好、更實(shí)際的幫助。