空间光调制器(4)

入光，用非相干光组成的图像作为写入光，并用其光强分布控制上各像素的振幅透过率或反射率，这样一来输出光便是一束携带写入图像的相干光束，可以输入给实时光处理系统。

3． 波长转换

有时待处理的图像是在一特定的波长下获得的，而光学处理系统必须在另一波长下工作，这样就必需由一个传感器来完成波长的转换。利用空间光调制器可以实现这一转换。例如，待处理的是红外图像，用它作为写入光，用一束均匀的单色光作为读出光，其波长恰好满足光学处理系统的要求，这样输出光就获得了所需波长的图像信息。

二、 处理和运算功能器件

1．放大器

当写入光较弱时，采用一束空间分布均匀、光强大的光束作为读出光，这时可得到信息被放大的输出光。这时的空间光调制器可看作一维或二维的光放大器，或者图像增强器。普通的像增强器只能增强非相干图像。而空间光调制器可以获得增强的相干光图像，还可以同时完成波长变换。

2．乘法器与算数运算功能

对大多数空间光调制器来说，信号相乘是其固有的性能。如果读出光携带一个矢量或一个矩阵的信息，写入光或写入电信号携带一个矩阵信息，并用它控制空间光调制器的透过率或反射率，则输出光在空间光调制器表面上的光强分布即等于读出光信号与写入光或写入电信号的乘积，即实现了矢量-矩阵或矩阵矩阵之间的乘法。如果写入光（或电信号）和读出光携带的是图像信息，则可以实现图像相乘。

如果同时输入两个相干光图像或数字化的光强，空间光调制器还可以实现图像相加或相减。另外，空间光调制器还可以进行一些与基本相乘功能有关的操作，例如，可编程匹配滤波、波前共轭、用计算机或用光学方法控制的可重建互连等等。

3．对比度反转

在减法运算或逻辑“非”运算中，需要使二维图像的对比度反转，即写入光的亮区在输出光（图像）中转变成暗区，反之，写入光中的暗区在输出光中变为亮区。这种功能是利用特殊设计的光调制特性来实现的。例如，`在表面形变空间光调制器中，写入光光强大的像素（即亮区）上可变形材料形成的浮雕光栅槽深度变浅，读出光照射后衍射效率变低，从而使输出光相应像素变成暗区。再如，利用像素材料的双折射性质，并在像素材料前后两侧放置一对偏振器，则可实现对读出光强度的调制。若两偏振器的透光轴方向平行，透

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