空间光调制可以通过改变像元的折射率来调节光相位和振幅，从而实现全息光镊、光通信、光计算、机器视觉、3等多种吸引人的应用D打印、数字光刻、光谱分析等。光镊的应用之一是利用光压将颗粒限制在特定空间，并将移动颗粒作为3D显示的像素可以实现真实的3D观察者不需要佩戴设备，也不需要从特定角度观看3D图像。
液晶空间光调制器因其像素可控、成本低的特点，在科研教学场景中取得了初步成果。下图中，长春光机组开发的液晶空间光调制器已成功应用于2米天文望远镜，利用自适应光学原理克服了大气湍流对成像的影响。
液晶设备的光学调节是通过设计单像素结构来实现的，包括液晶选择、电路设计和膜优化。根据超材料的定义，液晶设备可以不准确地归纳为人工超材料。超材料是一种人工复合结构材料，超材料的分子是在亚波长尺度下人工设计的微单元结构（cell）。超材料中的cell它是一个超级材料单元，而不是一个液晶盒。与传统材料不同，超级材料的光学性能主要受到人工单元结构的影响，而不是构成超级材料的原材料性能。这主要是因为超级材料和光的相互作用原理不同于天然材料。超级材料在满足波矢匹配的条件下与光相互作用，刺激超级材料中的电子与外部电磁场形成电磁共振，材料中的电子振荡模式称为等离激元。表面超级材料中刺激的等离激元称为表面等离激元（Surface Plasma Polaritons,SPPs）。
SPPs超材料的存在不仅限于平面超透镜、电磁隐形、负光压等早期应用领域，还将超材料的应用推向光通信、光计算、超灵敏传感器、完美吸收器、光调制器、量子超材料等更具竞争力的研究和应用。 传统的超材料只能达到特定的光学效应，如平面超透镜、电磁隐形、超材料传感等，不能编程，但超材料中有一种有趣的现象是模式耦合，如波导模式和等离子体模式之间的耦合Rabi分裂现象，实现光束强度和频率的连续可调，有望实现光寻址调节器的产品化；此外，还具有通过改变加载到石墨烯上的电压来调节石墨烯的特性Fermi能级，实现对光束的调制。超材料将应用拓展到了液晶光调制器的研究上也是迟早的事，而且已经正在发生。 目前液晶空间光调制器像元尺寸在3微米以上，Arseniy I. Kuznetsov等人设计的超表面液晶光调制器像素单元只有1微米。由于超级材料表面可以实现2的相位突变，光调制器的相位调制主要是在超级材料中完成的，而不是在液晶材料中。因此，无需厚液晶材料即可实现较大的相位调制。此外，由于设备可以很薄，超级材料液晶光调制器也可以克服传统液晶光调制器窄视角的缺点。传统的透射光调制器只有0个视角.7°，其应用受到极大限制，超表面空间光调制器的视角可达22°。 超表面液晶光调制器的另一个应用是由澳大利亚国立大学和白俄罗斯国家科学院的科学家发现的，他们发现了向列相液晶（LCs）渗透介电超表面是一种有效的调节方法，与现有光电设备工业平台高度兼容。他们观察到共振位移是渗透超表面最小单位的两倍以上。 目前，由于微加工工艺的限制，超材料只能在实验室中小批量生产，与液晶设备的结合需要早期的科研投资，但这些工作显示了新的LC调谐平台可能会带来下一代LC发展显示设备和光调制器设备。