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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) SEn8t"n 应用示例简述 }jy7,+ 1. 系统细节 mwiPvwHrg 光源 3n"&$q6 — 高斯激光束 Fu=VY{U4 组件 7JK 'vT — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 JL*]9$o — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 ,}xC) > 探测器 HrcnyQ`Q0 — 视觉感知的仿真 sg~/RSJ3 — 高帽,转换效率,信噪比 L?5t<`#lw 建模/设计 P6Ol+SI#m — 场追迹: J'oz P^N 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 y"n~ET}e7 #B{F{,vlu, 2. 系统说明 7PPsEU:rf $TUC?e9"h
W;j)ux7jMY bJu,R-f 3. 建模&设计结果 `>HthK ]7ZC>.t
不同真实傅里叶透镜的结果: .oOt(K+ _-nN(
${{ nFOG=>c} mTu9'/$( 4. 总结 LA(JA 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 206jeH9 ' <jp.sZQ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 _25]>D$ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Hqy>!1! T</gWW 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 81 Not Y2~{q Y 应用示例详细内容 z^a?t<+ tg4&j$ 系统参数 E<_6OCz O[J+dWyp 1. 该应用实例的内容 ~w%+y !,WRXE&j X=}0+W 2{qG ]nGA1 S{ 2. 仿真任务 Q^;\!$:M f\_Q+!^ 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 U/lra&P u+I3VK_) 3. 参数:准直输入光源 `t"Kq+ %&S]cEw iC\=U u01^ABn 4. 参数:SLM透射函数 atnbM:t `qEm5+`
2Nzcej 5. 由理想系统到实际系统 -igZU>0B_ UeTp, Y&%0 eI! 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 6<O]_ HZ& 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 O 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 a];i4lt(c 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 *38\&"s4_ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 X~b+LG/
uU"s50m 'KrkCA
k}7)pJNj kKO]q#9sO 应用示例详细内容 +#9 (T
G7xjW6^T 仿真&结果 &?pAt30K: ;f*xOdi*k 1. VirtualLab中SLM的仿真 g#NUo/ x/v+7Pt_ 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 $^GnY7$!> 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 bsDUFXH] 为优化计算加入一个旋转平面 XAkl,Y TR7TF]itb g*9>z) w%na n= 2. 参数:双凸球面透镜 DSa92:M} n\,W:G9AR7 `_kRvpi 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 h{9pr 由于对称形状,前后焦距一致。 ]P5u:~U 参数是对应波长532nm。 <Z_`^~! 透镜材料N-BK7。 4\iQ%fb 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 H2-( eGg#=l=
;# ".=EAXVU
1NJ|%+I 21Opx~T3 3. 结果:双凸球面透镜 &-tf/qJ Dbd5d]]n3 K>~l6 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 ponvi42u 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 5}VP-04vh 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 Nq3P?I(< \v_(*
(6b%;2k
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~I74' 4. 参数:优化球面透镜 irS62Xe N\$6R-L R8)"M(u=l 然后,使用一个优化后的球面透镜。 ^~$
o-IX 通过优化曲率半径获得最小波像差。 ce\-oT 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ;DpK*A 透镜材料同样为N-BK7。 ^TGHWCK!t ?*0kQo' bzS [X 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 C_/oORvK XhiC'.B_
Q)/q h;Ru |ouk;r24V 5. 结果:优化的球面透镜 ,v+SD\7| fyeS) J\BdC]; 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 ?CC6/bE-{ 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 U ;/ )V 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 Z:{Z&HQC
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6. 参数:非球面透镜 S/|8'x{< Fu$otMw%l Syb:i(Y 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 idq= US 非球面透镜材料同样为N-BK7。 YH9BJ 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 @{G(.S ~F-,Q_|- 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 Fei$94a L [^e<I 3ba"[C|
Wil+"[Ge ,~!lN yL 7. 结果:非球面透镜 4^r}&9C~ ~H.;pJ{ 8 ,3K?=e2 生成期望的高帽光束形状。 sq%f%?(V 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 Fpb1.Iz 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 6ZE]7~X TL5bX+
C^a~)r.h
]5/C" 1/ HofiIa 8. 总结 A8?>V%b[Y 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 n~h%K7
c )`)cB)s 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 XxGm,A+>Ty 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Pz?O_@Ln L\UYt\ks 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 lyyi?/W% `?)i/jko" 扩展阅读 A[oRi}= IpWl;i`__ 扩展阅读 b#b#r
开始视频 j<c_*^/'9 - 光路图介绍 ReY K5J=O 该应用示例相关文件: B\Uj - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 |qBo*OcO - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 p(v.sP4w FY'f{gD^ 0wx`y$~R QQ:2987619807 #q\C"N5ip
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