En aplicaciones tales como holografía, imágenes biomédicas, corrección de aberraciones, procesamiento con láser y comunicación óptica en el espacio libre, la modulación de fase óptica controlada electrónicamente se ha vuelto cada vez más popular. En la actualidad, existen muchas tecnologías que se pueden usar para modular la fase óptica, incluidos el MEMS (sistema microelectromecánico) y el modulador de luz espacial (SLM) basado en cristal líquido (LC). Los moduladores de fase MEMS ópticos con controladores y micromirrores pueden diseñarse para ser pequeños en consumo de energía y pequeños en tamaño. Estas ventajas le permiten dirigir un gran número de haces simultáneamente. Sin embargo, los moduladores de fase basados en MEMS ópticos típicamente tienen densidades de píxeles más bajas que otros tipos de moduladores y, en general, tienen un control de calidad más bajo de las aberraciones de frente de onda.
En una situación ideal, el SLM tiene tanto una modulación de fase multinivel (analógica) como una alta velocidad de cuadro. Con este fin, Stockley et al. propuso un modulador de fase óptico analógico basado en una combinación de una capa de cristal líquido ferroeléctrico y un cristal líquido colestérico polímero en 1995. En esta disposición, el rango de variación de fase es 1.95π. Pero el voltaje aplicado es altamente no lineal.
Investigadores británicos han encontrado moduladores de fase ópticos basados en el comportamiento electro-óptico uniforme de cristales líquidos nemáticos quirales colimados basados en hélices dispuestas uniformemente (ULH, Uniform Lying Helix). Aplicando un campo eléctrico de 4 V / μm a una temperatura de 106 ° C, esta estructura puede exhibir un cambio de fase 2π completo y una variación de intensidad de amplitud mínima. Esta estructura se puede diseñar en un dispositivo integrado para un modulador de luz espacial de silicio. El desarrollo tiene un gran potencial. Este trabajo de investigación se publicó en la revista académica "NPG Asia Materials" del Nature Publishing Group.
