控制和利用光的技術(shù)已經(jīng)存在了幾個(gè)世紀(jì)，通常作為必須定制設(shè)計(jì)的靜態(tài)解決方案。只有在過去幾十年里，微電子和計(jì)算的數(shù)字時(shí)代才出現(xiàn)了快速可重寫技術(shù)，這種技術(shù)用于顯示器，并成為光學(xué)的主流。

在《光電科學(xué)》發(fā)表的一篇新評(píng)論中，作者展示了用現(xiàn)代數(shù)字工具包替代傳統(tǒng)靜態(tài)光學(xué)工具包以實(shí)現(xiàn)“按需發(fā)光”的最新進(jìn)展。其結(jié)果是，數(shù)字控制光被引入到全球幾乎所有主要光學(xué)實(shí)驗(yàn)室，為奇異形式的結(jié)構(gòu)光的創(chuàng)建、控制、檢測(cè)和利用開辟了新的道路。先進(jìn)的工具包有望實(shí)現(xiàn)從經(jīng)典到量子領(lǐng)域的新應(yīng)用，為按需結(jié)構(gòu)光開辟新的篇章。

本文作者回顧了使用現(xiàn)代數(shù)字工具包進(jìn)行按需雕刻光的最新進(jìn)展，為這一新興課題提供了新的見解和觀點(diǎn)。推動(dòng)這一領(lǐng)域發(fā)展的核心技術(shù)是液晶空間光調(diào)制器（LC-SLM），它允許對(duì)光的振幅、相位、偏振進(jìn)行高分辨率的定制，甚至可以定制更奇特的自由度，如路徑、軌道角動(dòng)量，甚至?xí)r空控制。這些簡(jiǎn)單而高效的設(shè)備由數(shù)百萬(wàn)像素組成，可以相位調(diào)制，以原則上無(wú)損的方式對(duì)光進(jìn)行空間控制。

LC-SLM是多功能且功能強(qiáng)大的設(shè)備，具有多種應(yīng)用，包括光束整形和控制、全息術(shù)、光學(xué)捕獲和鑷子、測(cè)量、波前編碼、光學(xué)渦旋和量子應(yīng)用。 高分辨率、高速和動(dòng)態(tài)控制等獨(dú)特特性使其非常適合在各種應(yīng)用中用作動(dòng)態(tài)光學(xué)器件。

在評(píng)論中，作者展示了這種LC-SLM如何用于各種任務(wù)，從創(chuàng)建各種形式的結(jié)構(gòu)光到快速高效的探測(cè)器。它們推動(dòng)了光通信、顯微鏡、成像領(lǐng)域的進(jìn)步，甚至在現(xiàn)代量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)室中不可或缺。

它使衍射光學(xué)和數(shù)字全息術(shù)這一高技術(shù)、高難度領(lǐng)域成為主流，任何人都可以通過相對(duì)廉價(jià)的解決方案進(jìn)行訪問。例如，作為計(jì)算機(jī)生成全息圖的衍射光學(xué)元件最終可以用于它們所顯示的“圖片”。LC-SLM使這一巨大的飛躍成為可能，克服了先前解決方案的成本和復(fù)雜性。