SLM相位调制可用于产生几乎任何时空模式的光，使任意数量的选定的区域能够同时照明。通过在空间傅里叶平面上工作，SLM可以有效地模拟任何任意的光学传递函数，从而在软件中取代标准显微镜中硬件提供的许多功能，如聚焦、放大和像差校正。
SLM应用于激光扫描显微系统中的优势
激光扫描显微镜，如共聚焦或双光子荧光，通过使生物组织在生理条件下的高分辨率成像成为可能，已经彻底改变了生命科学。激光扫描通常是用一对振镜或声光调制器来完成的。在这些扫描模式中，通过以光栅方式逐点逐行移动激光束来重建图像。这种方法的缺点是时域分辨率受到扫描器有限响应时间的限制。即使有可能提高设备的扫描速度，也会出现一个更基本的限制。为了以更短的每像素停留时间(即光束停留在样品中某一点并从该点收集光信号的时间)来维持足够的荧光信号，通常需要增加激光强度。然而信号采集的速率受到存在的发色团分子的数量和它们被激发的频率的限制。
因此即使在完全没有光损伤的情况下，激发强度也不能不断增加以实现更快的扫描或更短的停留时间，因为无论激发功率如何，发色团或荧光团在单位时间内产生的激发-发射循环次数都不能超过一定数量。因此，信号不能通过增加功率来增强，因为它实际上已经饱和。克服这第二个限制的一个逻辑方法是并行化激励过程，并使用一种可以同时从样本的多个点激励和获取信号的方案。
传统的宽视场照明正是这样做的。然而对于非线性光学方法，如双光子荧光显微镜，宽视场照明不是一个实用的选择，因为现有的超快脉冲激光源不能提供足够的功率来同时激发整个视场。虽然超快激光不能照亮整个领域，但它们的能量足以同时照亮许多感兴趣的点。困难在于有效地将光线重新分配到只需要关注的区域。纯相位型SLM非常适合这项任务，它们可以动态地调整可用于成像和光刺激的活动波束的数量和位置。
纯相位SLM通常使用向列相液晶矩阵，类似于多媒体投影仪中使用的矩阵。然而，与通过遮蔽特定像素来生成图像相比，纯相位SLM利用了光的波动特性，本质上就像计算机控制的衍射光栅，其中每个像素引入不同的相位延迟，而不是调制通过的光的强度。这反过来又导致了远场中像的产生，其方式与经典夫琅和费衍射类似。这种方法的强大之处在于，几乎任何任意的强度分布模式都可以在功率损失最小的情况下创建。这与用数字微镜设备(DMD)等简单地掩盖像素的情况不同。
如果强度调制器(dmd)通过去除光来创建照明模式，则只有相位的SLM通过重新分配光来工作。这种光的再分配使得几乎所有的能量都可用，使得非线性成像(如双光子吸收或二次谐波成像)成为可能。
在现有的显微镜上添加衍射SLM是一个简单的过程。SLM是一个单独的小元件，它被放置在光路中，几乎可以被放置在物镜前的任何一点，但理想情况下，它应该位于与物镜后孔径光学共轭的平面上。通过简单的望远镜将SLM放置在与现有扫描仪(即振镜)共轭的平面上，现有的激光扫描系统可以很容易地修改为与衍射SLM一起工作。
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