HOLOEYE Photonics AG PLUTO-2.1 Spatial Light Modulator

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PLUTO-2.1

LCOS空間光変調器（位相変調タイプ）

PLUTO-2.1 LCOS空間光変調器は、HOLOEYE社製品ラインの中のオールラウンダーです。特定の要件に最適化された多くのバージョンがあり、、また高出力用途向けに誘電体ミラーを備えた高反射率バージョンもございいます。PLUTOはすでにさまざまな産業用途に実装されています。

PLUTO-2.1 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：	1920×1080ピクセル
ピクセルピッチ：	8.0μm
フィルファクター：	93%
アクティブエリア：	15.36×8.64mm (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：	HDMI – HDTV Resolution
入力フレームレート：	60Hz

PLUTO-2.1位相変調タイプ空間光変調器（SLM）は、標準デジタルビデオインターフェース（HDMI）を備えたドライバーユニットと、フルHD解像度（1920 x 1080ピクセル）、8 µmピクセルピッチ、アクティブエリア（アスペクト比 16：9、対角0.7インチ）の phase only LCOS（Liquid Crystal on Silicon）マイクロディスプレイで構成されております。

PLUTO-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、標準のグラフィックカードを介して拡張モニターデバイスとして位相関数を指定することができます。ビデオ信号の緑色チャンネルが8ビットのグレーレベルパターンの指定に使用されます。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行うことができます。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。

HOLOEYEは、PLUTO-2.1ドライバーユニットで駆動できるさまざまなディスプレイバージョンを提供しています。各パネルバージョンは、異なる波長範囲およびさまざまな用途での使用に最適化されています。すべてのバージョンは、フルデジタルの高速アドレッシングを使用しており、高い信頼性とコンパクトなドライバーユニットを確保しています。基本的に生成する必要がある電圧は2種類だけです。

PLUTO-2.1ドライバーは、位相関数のアドレッシングにHDMIインターフェースを使用し、USB接続を通じてドライバーと通信します（異なる波長に対応するために、電圧とグレーレベルの分布（ガンマ制御）および動的範囲（LCセル全体の電圧）を変更するため）。また、ドライバーには外部デバイスと同期するためのトリガー同期出力も備えています。

PLUTO-2.1ドライバーには、オンチップメモリを含むデュアルコアのARM® Cortex™-A9プロセッサも搭載されています。これにより、ユーザーは追加の機能を直接SLMデバイス上で処理するようにプログラムできます（例：USBフラッシュメモリや内部メモリから読み込まれた画像のスライドショー）。デュアルコアシステムは、組み込みLinux™ SMPオペレーティングシステムを実行し、ディスプレイおよびドライバーボードの完全な制御と監視を提供するライブラリを含んでいます。PLUTO-2.1は、シリアルおよびEthernet-over-USB2（RNDIS）インターフェースを介してアクセスでき、標準のUbuntu™クロスコンパイルGCCツールチェーンを使用してプログラムすることができます。

標準のPLUTOディスプレイは、反射率が約65％から95％（バージョンによる）であり、回折効率は80％以上です。

PLUTO-2.1 バーションラインアップ

標準的なPLUTO-VISおよびPLUTO-NIRバージョンに加えて、特別な高位相差バージョン（-HRバージョン）もご用意しております。これらは標準パネルと比較して、かなり高い位相差を示し、より安定したアドレッシングや、mod 4πおよびmod 6π位相関数のアドレッシングを可能にします。これは、波面関数にとって有益であり、標準のmod 2πエンコーディングと比較して、より高い傾斜を実現し、指定された関数の遷移点を減少させることができます。

デジタルアドレッシングデバイスのパルスコード変調は、わずかに重畳された位相フリッカーを引き起こします。一部のアプリケーションでは、安定した位相応答が必要です。これを達成するためには、高位相差タイプのパネルを低電圧設定で駆動して2πの位相差を実現することによってできますが、応答時間が犠牲になります。

一部のPLUTO SLMディスプレイバージョンには、反射率を90％以上に高めるための誘電体ミラーコーティングが施されています。反射率が向上することで吸収が減少し、これらのディスプレイバージョンは標準バージョンと比較して、より高い入射レーザー出力で使用することができます。

型式	反射率	最大位相変調量	波長範囲	備考	推奨
PLUTO-2.1-UV-099	90 %	5.2π @ 355 nm 4.9π @ 405 nm	350 – 500 nm	誘電体ミラー	UV耐性高出力用
PLUTO-2.1-VIS-014	65 %	4.2π @ 530 nm 3.0π @ 650 nm	420 – 650 nm		高速応答時間
PLUTO-2.1-VIS-016	67 %	6.9π @ 530 nm 5.2π @ 633 nm	420 – 650 nm	高位相差バージョン	低位相フリッカー
PLUTO-2.1-NIR-145	82 %	5.5π @ 520 nm 3.1π @ 800 nm 2.2π @ 1064 nm	420 - 1064 nm		広帯域用
PLUTO-2.1-VIS-130	94 %	3.2π @ 530 nm 2.5π @ 633 nm	500 – 670 nm	誘電体ミラー	高出力用
PLUTO-2.1-NIR-015	69 %	5.4π @ 800 nm 3.6π @ 1064 nm	650 – 1100 nm	高位相差バージョン	低位相フリッカー
PLUTO-2.1-NIR-113	95 %	2.5π @ 800 nm	730 - 940 nm	誘電体ミラー	高出力用
PLUTO-2.1-NIR-149	93 %	2.9π @ 1064 nm	1000 - 1100 nm	誘電体ミラー	高出力用
PLUTO-2.1-NIRO-023	74%	4.2π @ 1300 nm	1000 - 1400 nm
PLUTO-2.1-TELCO-013	80 %	3.9π @ 1550 nm	1400 - 1700 nm
PLUTO-2.1-TELCO-142	93 %	3.4π @ 1550 nm	1500 - 1600 nm	誘電体ミラー
PLUTO-2.1-SWIR-157	90 %	2π @ 2500 nm	1700 - 2500 nm		短波赤外

PLUTO-2.1 空間光変調器キット内容

GAEA-2 SLM 提供内容

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/mini 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

PLUTO-2.1 phase only SLMは、グラフィックカードの標準DVI/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、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、および電気光学応答を新しいガンマカーブや他のデジタルドライブ方式で変更することができます。これらの高度なキャリブレーションには、デバイスをコンピュータの仮想COMポートへUSBにて接続し使用します。

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）。

論文・参考文献

HOLOEYEの空間光変調器は、さまざまな応用分野の研究で使用されています。ライブラリには、出版物や研究論文へのリンクを豊富に取り揃えております。

PLUTO / PLUTO-2 Spatial Light Modulators

Authors:Siyu Gao, Xiaoyun Liu, Yonghao Chen, Jinyang Jiang, Ying Liu, Tengfei Chai and Yueqiu Jiang

Oceanic turbulence parameters recognition based on convolutional neural network

Applications: Adaptive Optics / Wavefront Control,Deep Learning / Neuronal Network,Optical Communication

May, 2024

PLUTO / PLUTO-2 Spatial Light Modulators

Authors:Dotan Halevi, Boaz Lubotzky, Kfir Sulimany, Eric G. Bowes, Jennifer A. Hollingsworth, Yaron Bromberg, Ronen Rapaport

High-dimensional quantum key distribution using orbital angular momentum of single photons from a colloidal quantum dot at room temperature

Applications: Higher Order Modes / Optical Vortex / OAM,Optical Communication,Optical Computing / Quantum Optics

May, 2024

PLUTO / PLUTO-2 Spatial Light Modulators

Authors:Ethan Tseng, Grace Kuo, Seung-Hwan Baek, Nathan Matsuda, Andrew Maimone, Florian Schiffers, Praneeth Chakravarthula, Qiang Fu, Wolfgang Heidrich, Douglas Lanman & Felix Heide

Neural étendue expander for ultra-wide-angle high-fidelity holographic display

Applications: AR/VR/MR / Holographic Display,Imaging/ Image Processing

April, 2024