コストパフォーマンス型コンパクトモデル位相専用LCOS SLM「GAEA-C」

HOLOEYE Photonics 社製

位相専用LCOS SLM「GAEA-C」

 　-　ドライバ構成を最適化したコストパフォーマンス型コンパクトモデル　-

HOLOEYE Photonics社について

 

HOLOEYE社は、位相・振幅変調用の空間光変調器（SLM）をはじめ、 回折光学素子（DOE）の標準製品およびカスタム設計・製造を手がける専門メーカーです。

 

アカデミックおよび産業分野の研究開発向けに、 高い柔軟性と多様性を持つ標準ソリューションを提供するとともに、 産業組込み向けの高度なカスタマイズ開発から量産対応まで幅広く対応しています。

続いて、HOLOEYE社の新製品である

位相専用LCOS SLM「GAEA-C 空間光変調器」をご紹介します。

GAEA-C 位相専用 LCOS SLM（空間光変調器）

 

GAEA-C 空間光変調器は、4K 解像度の GAEA-2.1 SLM をベースに、ドライバ構成をコスト最適化することで、コンパクト＆高コストパフォーマンスを実現した位相専用 LCOS SLM です。

 

仕様（Microdisplay Features）

Display Type（表示方式）： 反射型LCOS (Phase Only) 
Resolution（解像度）： 4094 × 2400 Pixel
Pixel Pitch（ピクセルピッチ）： 3.74 µm
Fill Factor（フィルファクター）： 90 % 
Active Area（有効表示領域）： 15.56 × 9.22 mm（0.7″ Diagonal）
Addressing（階調） 8 Bit（256 Grey Levels）
Signal Formats（入力）： HDMI-2（4K Resolution）
Input Frame Rate（入力フレームレート）： 30 Hz
Max. Spatial Resolution（最大空間分解能）：  133.5 lp/mm

📐 GAEA-C 特徴

プラグ＆プレイで位相変調
GAEA-C は プラグ＆プレイの位相変調デバイスです。
HDMI による標準デジタル映像入力に対応し、PC の 標準グラフィックカードから「拡張モニタ」として制御できます。
8 bit（256階調）の位相パターン表示
8 bit グレーレベル（= 8 bit 位相レベル）のパターンを表示可能。
位相関数は、以下の方法でアドレス（表示）できます。
  • 付属 Pattern Generator ソフトウェア
  • SLM Slideshow Player ソフトウェア
  • 標準の画像ビューア（image viewer software）
また、HOLOEYE では SLM Display Software Development Kit（SDK） も提供しており、複数のプログラミング言語向け API を利用できます。
小型ピクセルで高回折角に対応
GAEA-C の 非常に小さなピクセルサイズにより、高い回折角が得られます。

🛠️ GAEA-C 構成

GAEA-C 位相専用 SLM は、以下で構成されています。
  • ドライバユニット（標準デジタル映像インターフェース：HDMI）
  • 位相専用 LCOS マイクロディスプレイ
    • 解像度：4094 × 2400 pixel
    • ピクセルピッチ：3.74 µm
    • 有効表示領域（対角）：0.7″

📌 GAEA-C バージョン

HOLOEYE は、位相専用空間光変調器 GAEA-C を複数のバージョンで提供しています。
各パネルバージョンは、使用する波長帯域に最適化されています。
現在、以下のバージョンをラインアップしています。
  • VIS バージョン：420 ～ 650 nm
  • NIR バージョン：650 ～ 1100 nm
  • 通信波長帯向けバージョン：約 1550 nm（テレコミュニケーション用途）

📦 GAEA-C 製品ラインアップ（パネルバージョン別）

製品名 反射率 最大位相変調量 対応波長範囲
GAEA-C-VIS-158 78 %

4.0π @ 450 nm

2.5π @ 633 nm

420 – 650 nm
GAEA-C-NIR-069B 68 %

3.8π @ 650 nm

2.4π @ 1064 nm

650 – 1100 nm
GAEA-C-TELCO-033 72 %

2.5π @ 1550 nm

1400 – 1700 nm

📚 GAEA-C 空間光変調器キット内容（同梱品）

 GAEA-C SLM 標準構成品（Scope of Supply）

  • 位相専用 LCOS 表示デバイス（フレキシブルケーブル付き）
  • ドライバユニット
  • デバイスマウント
  • ディスプレイマウント
  • 電源ユニット（電源ケーブル含む）
  • USB ケーブル
  • HDMI ケーブル
  • 安全に関する注意事項およびクイックスタートガイド（※テスト用偏光子を内蔵）
  • ソフトウェアおよびドキュメント一式を収録した USB フラッシュドライブ

📝 ソフトウェア機能（Software Features）

 

 標準ディスプレイとしての簡単制御

GAEA-C 位相専用モジュレータは、グラフィックカードの標準 HDMI 出力を用いて、外部モニタと同様に制御できます。SLM の動作にあたり、追加のソフトウェアや専用ハードウェアは不要です。

 

設定・キャリブレーション用 Configuration Manager

本製品には、GUI（グラフィカルユーザーインターフェース）ベースの Configuration Manager ソフトウェアが付属します。Configuration Manager では、以下の設定・調整が可能です。

  • 幾何学的設定（表示位置・形状など）
  • 輝度・コントラスト調整
  • ガンマカーブの変更
  • デジタル駆動方式の変更による電気光学特性の最適化

これらの高度なキャリブレーションは USB インターフェースを介して行います。

 

SLM Pattern Generator（標準付属）

GAEA-C には、HOLOEYE SLM Pattern Generator ソフトウェアも付属します。

主な機能：

  • ユーザー定義画像からの**計算機生成ホログラム（CGH）**の計算
  • レンズ、回折格子、アクシコン、渦（ボルテックス）などの
  • 基本光学機能を表す SLM 信号の生成
  • CGH と基本光学機能の重ね合わせによる複合機能生成
Slideshow Player および SDK 対応
Slideshow Player および SDK 対応さらに、SLM Slideshow Player ソフトウェアも付属しており、画像や位相パターンを簡単に切り替えて表示できます。
加えて、SLM Display Software Development Kit（SDK） がダウンロード提供されており、各種プログラミング言語から 画像データや位相配列を直接 SLM に表示できます。
対応プログラミング環境
  • National Instruments LabVIEW™（LabVIEW 2017 以降）
  • MathWorks MATLAB®（R2009b 以降）
  • Octave（7.2、8.4）
  • Python™（2.7、3.x）
  • C / C++（例：Microsoft Visual C++ Compiler）

📖 論文・参考文献（Papers & References）

HOLOEYE の空間光変調器（SLM）は、さまざまな応用分野の研究において使用実績があります。

当社の Publication Library（論文ライブラリ） では、学術論文や研究成果へのリンクを多数掲載しています。

📚 GAEA / GAEA-2 / GAEA-C 関連論文・研究実績

 

■ マルチビュー・ホログラフィ表示／OAM 応用

対象製品：GAEA / GAEA-2 / GAEA-C

著者：Yiqi Ye, Hang Su, Yuetian Jia, Baoli Li, Min Gu, Xinyuan Fang

論文タイトル：

High-capacity multiview display with large viewing angle via orbital angular momentum-encoded nanograting arrays

主な応用分野

  • AR / VR / MR
  • ホログラフィディスプレイ
  • 高次モード光・光渦（OAM）

公開時期：2025年11月

 

■ 光渦トポロジカルチャージ操作／光学計算

対象製品：GAEA / GAEA-2 / GAEA-C / PLUTO / PLUTO-2

著者：Qiang He, Lixun Wu, Weihang Zhong, Guorong Feng, Zhihao Qiu, Zhouxin Liang, Yujie Chen

論文タイトル：

Nonparaxial spiral transformation enabling the division operation of optical vortex topological charges

主な応用分野

  • 高次モード光・光渦（OAM）
  • 光学計算・量子光学

公開時期：2025年10月

 

■ 適応光学／光通信向けリアルタイムモード制御

対象製品：GAEA / GAEA-2 / GAEA-C

著者：Yuanhao Bao, Yuanyuan Liu, Yingying Wang, Shixun Dai, Qiwen Zhan

論文タイトル：

Real-time compensatory mode control within few-mode fibers based on adaptive spatial light modulation

主な応用分野

  • 適応光学・波面制御
  • 光通信
  • テレコム（光スイッチング／WSS） 

公開時期：2025年9月

 

■ 構造化光の非線形モード分解

対象製品：GAEA / GAEA-2 / GAEA-C / PLUTO / PLUTO-2

著者：Adriana R. Sánchez-Montes, Sachleen Singh, Andrés Márquez, Jorge Francés, Andrew Forbes, Angela Dudley

論文タイトル：

Nonlinear modal decomposition of structured light

  • 主な応用分野
  • ビーム整形・ビームステアリング
  • 高次モード光・光渦（OAM）

公開時期：2025年9月

 

■ AI・ニューラルネットワークを用いたホログラフィ計測

対象製品：GAEA / GAEA-2 / GAEA-C

著者：Chuxuan Huang, Yue Huang, Manhua Liu

論文タイトル：

NeuHolo: non-interferometric quantitative single-shot holographic imaging for 3D metrology using neural fields

主な応用分野

  • AI・ディープラーニング（ニューラルネットワーク）
  • 位相計測・位相復元
  • 3Dメトロロジー

公開時期：2025年9月

 

■ 空間モード多重／光通信

対象製品：GAEA / GAEA-2 / GAEA-C

著者：Yuta Goto, Satoshi Shinada, Atsushi Okamoto, Naoya Wada, and Hideaki Furukawa

論文タイトル：

Compact-size and high mode-scalability spatial-mode multiplexer using multiplexed volume holograms

主な応用分野

  • デジタル／計算機ホログラフィ（CGH）
  • 光通信
  • テレコム（光スイッチング／WSS）

公開時期：2025年8月

 

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■ 製品カタログ：空間光変調器（SLM）

内容：

HOLOEYE 社製 空間光変調器（SLM）製品およびアクセサリの概要カタログ

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■ アプリケーションノート：SLM 応用ガイド

内容：

空間光変調器（SLM）の各種応用例を網羅した、詳細なアプリケーションノート

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