液晶硅基空间光调制器（LCOS-SLM）采用LCOS（Liquid Crystal On Silicon, 硅基液晶）芯片来调节光波前的振幅或相位，而LCOS芯片是由液晶像元组成的像素阵列，每个像素都能单独地调制光。LCOS-SLM以高线性度、高光利用率、高衍射效率等性能著称，从学术到产业的诸多领域有着广泛的应用，今天我们就来介绍这些应用的具体实例。
// 激光加工-SLM应用于三维直接光刻中的多点加工
现代激光加工，以超快激光加工为主，即使用高强度的超快激光进行材料加工，具有峰值功率高、热熔区域小、加工速度快和重复精度高等特点。
如下图是浙大邱建荣教授团队与之江实验室谭德志博士团队合作，在Science发表的题为“Three-dimensional directlithography of stable perovskitenanocrystals in glass”的文章，研究报告了具有可调成分和玻璃带隙的钙钛矿纳米晶体（PNCs）的三维 (3D) 直接光刻。
研究团队在实验中，选用了滨松LCOS-SLM。论文中提到拥有1280 ×1024像素的X13138，其光利用率高达90%以上（有实测显示可达97%），实验使用了2500 mW的激光，通过SLM调制出一个3 × 3的激光点阵，以9道独立的激光光束聚焦至玻璃内部，进行了多点加工。
参考文献：Sun K, Tan D, Fang X, et al. Three-dimensional direct lithography of stable perovskite nanocrystals in glass[J]. Science, 2022, 375(6578): 307-310.
通过SLM对光调制，形成可以控制原子的光势阱，将超冷原子囚禁于其中进行分析。
在标准磁光阱（MOT）的基础上，加入了额外的去泵浦光（depump laser）和LCOS-SLM，可以通过SLM来调制出任何所需的再泵浦光（repump profile），例如LG模光束和其他阻挡了中心强度的暗盘光束。成形的再泵浦光在陷阱处穿过，产生如上图 c 所示的壳状再泵浦腔。塑造与再泵浦激光互补的去泵浦激光，将去泵浦强度精确地引导到再泵浦强度缺失的那些区域，即光阱的内核，如上图 b 中包含的光束剖面所示。
如下图是上海理工大学顾敏老师组发表于2020年初 Nature Photonics上的文章Xinyuan Fang, Haoran Ren and Min Gu , “Orbital angular momentum holography for high-security encryption”, Nature Photonics ,VOL 14, February 2020 (102–108) 中，滨松LCOS（型号X13138-01）作为生成高阶涡旋光的相位调制器件。
参考文献：Xinyuan Fang, Haoran Ren and Min Gu , “Orbital angular momentum holography for high-security encryption”, Nature Photonics ,VOL 14, February 2020 (102–108)
如下图所示，空间光调制器（LCOS-SLM）通过小小的液晶屏，就可以将一束普通高斯光编程为许多个"高级镊子"，例如携带轨道角动量可以让粒子旋转起来的"涡旋光"，无衍射的"贝塞尔光"等等，由于其可编程的特性，还可以同时产生多个三维空间分布的光阱。
此外，滨松LCOS-SLM的自带软件还有专门的"光镊模式"，可根据用户应用进行定制。
显微成像应用的主题是，深入研究生物样品，研究各种反应与动力学。技术目标永远是更高分辨率，更深成像，更快成像。
LCOS-SLM在其中用于——焦点分布调制（如radial polarize，如相位分布调制），提高分辨率；结构光照明(SIM)，实现高分辨率；矫正像差，可见光也可以深入到内部成像；相位对比显微，成像透明物体；STED显微，提高分辨率；多点成像，提高成像速度等。
图：显微成像中的STED应用——
使用SLM产生空心光和平顶光，目前已经产业化。
参考文献：Fabian Göttferta, Pleinerb T, Jörn Heinec, etc. Strong signal increase in STED fluorescence microscopy by imaging regions of subdiffraction extent[J]. PNAS, 2017(Vol. 114 | No. 9).
