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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) fh~"A`d 应用示例简述 F\&Sn1>k 1. 系统细节 UUb n7& 光源 K"~Tk`[0Q — 高斯激光束 Kjbt1n 组件 !O=?n<Ex" — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 {ctEjgiE — 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 ,nn5LQ|l.j 探测器 VrL==aTYXs — 视觉感知的仿真 566vjE — 高帽,转换效率,信噪比 huh-S ,M 建模/设计 6u-@_/O5R3 — 场追迹: Wn;B ~ 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 ~" \qX+ ?v-Y1j 2. 系统说明 Hg)5c!F7 HSq.0vYl6
TMt,\gTd sj;8[Xy's 3. 建模&设计结果 TBq;#+1W f:$LVpXS- 不同真实傅里叶透镜的结果: w)x`zVwO !'uLV#YEZ BcJ]bIbKb en\shc{R]` 4. 总结 Fv!zS.)` 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 gH87e X4<!E# 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 4%l
@ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 :uM2cc^ *"rgK|CM$ 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。 )
V}q7\G~ NOOP_:( 7H 应用示例详细内容 /Mq]WXq[V U)oH@/q 系统参数 x;H#-^LxW= )9_jr(s 1. 该应用实例的内容 u15-|i{y7 -ya0!D $`q8-+{ -VK6Fq iG<rB-" 2. 仿真任务 T';<;6J** s3m]rC 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 .0x+b-x 1$,t:/'-4 3. 参数:准直输入光源 1FfdW>ay* QusEWq)}< Qxds]5WB/ $YDZtS&h 4. 参数:SLM透射函数 /EY^u i bXcDsP$.
F?j;3@z[A 5. 由理想系统到实际系统 Mwdh]I,# =~r?(u6d >M .?qs4 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 5ug?'TOj' 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 KZ
ezA4 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 MWSx8R)PN 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 }g WSV 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 T!6H5>zA
AYHfe#! <j1l&H|ux,
QZufQRfr{ Uo{h.
.7? 应用示例详细内容 ]2n&DJu W(*:8}m,p 仿真&结果 Vv(!Ki} o/I <)sa 1. VirtualLab中SLM的仿真 9%\<x
TQ&%SMCn 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)。 T:0X-U 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 }Gpw2 为优化计算加入一个旋转平面 )>LQ{X. ?WWnt^ Kb0OauW <i'4EnO 2. 参数:双凸球面透镜 gF%lwq /'1UfjW> }~lF Rf 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 52B
ye 由于对称形状,前后焦距一致。 <!:,(V>F(C 参数是对应波长532nm。 +MC>?rr_u 透镜材料N-BK7。 ).eT~e
Gj 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 GY4:9Lub7 Ty%4#9``0
76[aOC2Ad Ygn"7
[!{*)4$6 3+m#v8h1 3. 结果:双凸球面透镜 87EI<\mP CogLo&. ,_`\c7@ 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。 P]2M 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ~az6n) 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 AO;`k]0e ?mY )m
+
TQK>w'L 3y> .1
</<_e0 4. 参数:优化球面透镜 zsI0Q47\ D0PP
) 0$7{3 然后,使用一个优化后的球面透镜。 AW6]S*rh 通过优化曲率半径获得最小波像差。 ^BjwPh4Z# 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ltt%X].[ 透镜材料同样为N-BK7。 6+IOJtj !.L%kw7z +IVVsVp 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 /exV6D r uf`o\wqU
8_f0P8R!y -w 2!k 5. 结果:优化的球面透镜 133lIX+(k (|ga#%iI .eXIbd<C 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 HeGGAjc 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 ]*}*zXN/E 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 %xLziF
$${ebt
&X_I^* 4cJ^L < 6. 参数:非球面透镜 6\O4R ci5ERv` )QaJYC^+ 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 j3`:;'L 非球面透镜材料同样为N-BK7。 -J!F((jt 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 \UJ:PW$7 S=[K/Kf- 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 gbr|0h> x:;8U i"&B bm%2K@ /U
uVDB;6 (5-"5<-@R 7. 结果:非球面透镜 O:r<es1 *v:+AE a>sUq[" 生成期望的高帽光束形状。 nUmA 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 lhQ*;dMj%" 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 LLgN%!& fLc<}DF
D8`,PXtV
Podm 3b R9S7p)B 8. 总结 ICq;jf ML 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 sPkT>q Yl8tjq}iC 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ]t0?,q.$7 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 tDEpR /CKkT.Le 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 E'[pNU*"x- CNbrXN 扩展阅读 M%&`&{ "793R^Tz 扩展阅读 X,O&X 开始视频 t47 f$gq - 光路图介绍 zd#qBj]g 该应用示例相关文件: 0%FC;v0 - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 S)g5Tu) - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 ^_5$+ .RJvu$U2j n0Ze9W+< QQ:2987619807 sS5#Q
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