HOLOEYE Photonics AG GAEA-2 Spatial Light Modulator

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GAEA-2.1

10メガピクセル空間光変調器（位相変調タイプ）

GAEA-2.1は、現在市場で最も高解像度のSLMであり、非常に小さいピクセルピッチを持っています。

GAEA-2.1 LCOS SLM – マイクロディスプレイの特長
ディスプレイタイプ：	反射型LCOS(Phase Only)
解像度：	最大 4160×2464ピクセル
ピクセルピッチ：	3.74μm
フィルファクター：	90%
アクティブエリア：	15.56×9.22mm (0.7" Diagonal)
アドレッシング：	8ビット（256グレーレベル）
シグナルフォーマット：	HDMI2 – 4K Resolution
入力フレームレート：	60Hz (3840×2160 Pixel) 60Hz (4000×2464 Pixel) 58Hz (4160×2464 Pixel)
最大空間分解能：	133.5 lp/mm

GAEA-2.1 空間光変調器（SLM）は、標準的なデジタル・ビデオ・インターフェース（HDMI）のドライバユニットおよび10メガピクセル（4K）解像度（4164×2464ピクセル）、3.74μmピクセルピッチ、アクティブエリア0.7″ DiagonalのLCoS(Liquid Crystal on Silicon) マイクロディスプレイで構成されています。

GAEA-2.1 SLMはプラグアンドプレイの位相変調デバイスであり、拡張モニターデバイスとして標準グラフィックカードを介して位相関数を指定することができます。8ビットのグレーレベルパターン（＝8ビット位相レベル）を指定することが可能です。使用するグラフィックカードはHDMI-2をサポートし、少なくとも3840 x 2160ピクセルの非圧縮出力を提供できる必要があります。指定は、付属のパターンジェネレーターソフトウェア、SLMスライドショープレイヤーソフトウェア、または標準の画像ビューアソフトウェアを使用して簡単に行えます。HOLOEYEは、さまざまなプログラミング言語向けにAPI（アプリケーションプログラミングインターフェース）を提供するSLMディスプレイソフトウェア開発キット（SDK）も提供しています。

GAEA-2.1 SLMディスプレイの非常に小さいピクセルサイズにより、高い回折角が可能になります。

波長	周期	回折角	周期	回折角	周期	回折角
1550nm	2ピクセル	11.96°	4ピクセル	5.95°	8ピクセル	2.97°
633nm	2ピクセル	4.85°	4ピクセル	2.43°	8ピクセル	1.21°
532nm	2ピクセル	4.08°	4ピクセル	2.04°	8ピクセル	1.02°
450nm	2ピクセル	3.45°	4ピクセル	1.72°	8ピクセル	0.86°

参考）

回折角の求め方は右記の式です。「 sin(alpha) = lambda/grating period 」

例えば、波長633nm、8ピクセルでのブレーズド回折格子の場合

格子周期は1ピクセルが3.74μmですので、「8×3.74μm = 29.92μm」になり、

回折角は、

「sin(alpha) = 633nm / 29.92μm = 0.0211 => alpha = 1.21°」となります

GAEA-2.1 バーションラインアップ

HOLOEYEは、異なるバージョンのGAEA空間光変調器を提供しています。各パネルバージョンは、異なる波長範囲での使用に最適化されています。現在、可視光（420 – 650 nm）用、近赤外（650 – 1100 nm）用、および1550 nm付近の通信波長帯用のバージョンを提供しています。

型式	反射率	最大位相変調量	波長範囲
GAEA-2.1-VIS-036	62 %	4.8π @ 450 nm 2.8π @ 650 nm	420 – 650 nm
GAEA-2.1-NIR-069	60 %	4.2π @ 650 nm 2.4π @ 1064 nm	650 – 1100 nm
GAEA-2.1-TELCO-033	72 %	2.6π @ 1550 nm	1400 – 1700 nm

カラー・フィールド・シーケンシャル

(CFS)動作

GAEA-2.1空間光変調器の更新されたファームウェアにより、カラー・フィールド・シーケンシャル（CFS）位相変調モードでの使用が可能になりました。ドライバーはフレーム内で 3 x 8 ビットのアドレッシングを可能にし、またRGBカラー切り替え可能なレーザー光源との使用のために、RGB光源同期コネクタも備えています。

コンピュータ生成のカラー・ホログラフィーには、現在 GAEA-2.1-VIS-036 バージョンと TMS-001 熱管理システムを組み合わせて使用し、表示装置をわずかに加熱して応答を最適化することをお勧めしています。CFS アプリケーション用に最適化された、より高速なディスプレイバージョンが開発中です。

GAEA-2.1 空間光変調器キット内容

GAEA-2.1 SLM 提供内容

4K Phase Only ディスプレイ（含フレックスケーブル）
ドライバーユニット
デバイスマウント
ディスプレイマウント
電源＋ケーブル
USBケーブル
HDMIケーブル
安全の手引きおよびクイックスタートガイド（テスト用偏光子入り）
USBフラッシュドライブ（ソフトウェアパッケージおよびドキュメント付き）

ソフトウェア機能

GAEA 4K SLMは、グラフィックカードの標準HDMIインターフェースを使用して、外部モニターのように簡単に接続できます。SLMを操作するために追加のソフトウェアや専用ハードウェアは必要ありません。

この装置にはGUI（グラフィカルユーザーインターフェース）ベースのコンフィギュレーションマネージャーソフトウェアが付属しています。この設定マネージャーを使用して、幾何学的設定、明るさ、コントラスト、および新しいガンマカーブや別のデジタルドライブ方式を適用することによって電気光学応答を変更できます。これらの高度なキャリブレーションにはUSBインターフェースが使用されます。

さらに、HOLOEYE SLMにはパターンジェネレーターソフトウェアが付属しています：

ユーザー定義画像からコンピュータ生成ホログラム（CGH）の計算
レンズ、格子、アキシコン、渦などの基本的な光学機能を表すSLM信号の生成
複数の機能を組み合わせるためのCGHと基本的な光学機能の重ね合わせ

この装置には特別なSLMスライドショープレイヤーソフトウェアも付属しています。また、SLMディスプレイSDKもダウンロード可能で、さまざまなプログラミング言語向けにAPI（アプリケーションプログラミングインターフェース）を提供し、画像やデータ/位相配列をHOLOEYEスペーシャルライトモジュレーターに直接表示することができます：

National Instruments LabVIEW™ 8.6以降
MathWorks MATLAB® R2009b以降
Octave 5.2
Python™ 2.7および3.x
CまたはC++コンパイラ（例：Microsoft Visual C++コンパイラ）。