结构光场在空间分布上的光学特性优异，在显微、成像、通讯和测量等领域有着广泛应用。产生结构光场的器件种类多样，制作材料和应用原理各不相同，所以在调制速率、调制深度和分辨率等性能指标方面各不相同。接下来介绍几种常见的结构光器件。
高速结构光器件简介
光波的独立传播特性使相遇的两束光互相不干扰，从不同位置发出的光在空间中分布可控制，结构光场技术的基础从这里而来。广义上结构光场是一种光的振幅、相位、偏振态等物理参数的空间分布经调制后的光场。最常见的结构光场技术应用是显示图像的液晶显示器（LCD）；后来开发出反射式数字微镜器件（DMD）被广泛应用于投影仪中。这一系列技术支持下，人们的日常生活更加丰富。后来随着技术发展，出现了微机电系统（MEMS）和新型电光材料等，也出现了新型空间光调制器，例如液晶空间光调制器（LC-SLM）、光栅光阀（GLV）等。
1、 液晶显示器LCD
液晶是一种介于液态和固态之间的材料，具有良好的电光效应性能。LCD 利用了液晶双折射效应和扭曲向列效应构成的混合场效应。在扭曲向列液晶盒两侧加入偏振方向相互平行的偏振片，就构成了单个LCD像素单元。当没有对液晶盒施加电压时，入射光经过起偏器成为线偏振光，经过液晶时偏振方向随着液晶分子取向旋转，最后偏振方向与检偏器相互垂直，此时该像素点为暗态。当对液晶盒施加电压时，液晶分子取向将会发生变化，线偏振光经过液晶后变成椭圆偏振光，能够从检偏器出射，此时像素点为亮态。
LCD 的优势在于视角范围大、集成度高。LCD 的对比度取决于背光源亮度以及液晶的透射率，总体不如数字微镜器件。LCD 的响应速度主要受限于液晶材料特性，即外加电场消失后，液晶取向恢复原状态需要时间。常见的薄膜晶体三极管有源阵列LCD 器件的响应时间一般为30～40ms。新型号采用铁电晶体的液晶显示器件，其最小开关时间仅为59 μs。
2、数字微镜器件DMD
数字微镜器件是基于MEMS 技术制作的高速反射镜开关阵列，是电寻址反射式结构光器件。DMD 由成千上万个排列整齐的反射镜组成，每个反射镜下面沿对角线方向安装有一个改变反射镜角度的铰链结构，在静电力的驱动下能够使反射镜在两个偏转状态下切换这样一个反射镜就构成了DMD 的一个调制单元。
依托现代成熟的集成电路制造工艺，DMD 的集成度非常高。商用投影仪内所使用的DMD器件空间分辨率已经达到3840×2160。目前德国ViALux 公司销售的的DMD 空间光调制器空间分辨率为1024×768，调制频率最快可达22.7 kHz。DMD 的另一大优势是高对比度，在低调制速度的情况下，对比度可以达到20000:1。DMD的不足之处在于其微镜仅有两个偏转状态，因此单次切换仅能实现对一位二进制数据的调制，限制了高动态范围调制图案的显示效率。
3、液晶空间光调制器LC-SLM
液晶空间光调制器按照对光参量的调制类型，可以分为振幅型、相位型以及振幅相位混合型空间光调制器，由于振幅型LC-SLM 的基本原理和LCD 较为相似，这里将主要介绍纯相位型LC-SLM。
LC-SLM 的基本原理和LCD 相似，纯相位LC-SLM 一般使用平行向列棒状液晶，主要利用液晶的电控双折射效应实现对结构光场的波前相位控制，相比振幅型LC-SLM 有着更高的光学衍射效率。LC-SLM 的典型调制频率约为5 kHz。为解决普通向列液晶调制速度较慢的问题，铁电液晶、双频驱动液晶等新型液晶材料被逐渐开发利用。Yan 等人于2011 年基于蓝相液晶材料制成的空间光调制器，实现了亚毫秒量级的响应时间和40%的衍射效率。当液晶空间光调制器的调制单元密度较大时，由于晶体间的粘性导致相邻调制单元间的非线性关联效应就会突显出来，导致实际光束偏转效果较差。
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