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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) &ir|2"HV 应用示例简述 !V'~<& 1. 系统细节 3jqV/w[- 光源 dfA2G<Uc — 高斯激光束 HJi
FlL3 组件 bA-/"'Vp9 — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 j%U'mGx — 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 en_W4\7^ 探测器 DL*&e|:q — 视觉感知的仿真 Yu}[RXC(= — 高帽,转换效率,信噪比 y$}o{VE{x 建模/设计 GI<3L K\ — 场追迹: zH13~\ 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 A-eRL` ,/YTW@N 2. 系统说明 3Q#Tut `Hx JE"/
N!//m?} hcqg94R#_ 3. 建模&设计结果 /u&7!>, hz+O.k],? 不同真实傅里叶透镜的结果: vn+~P9SHQ [ KDNKK cCuK?3V4K wpI"kk_@@ 4. 总结 YfstE3BV 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 m;JB=MZ=m ?orLc,pU^ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 DC~ 1}|B" 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Eb7GiRT# M+VAol}1 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。 1{<r~ FN<Sagj 应用示例详细内容 VBtdx`9 C)mR~Ey 系统参数 `< 82"cAT{ =`k',V_ 1. 该应用实例的内容 O'{g{ d}2(G2z^ (j-_iOQ]i+ )!lx'>0> 6 u 1|pX8 2. 仿真任务 r+usMF<' Mt*V-`+\ 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。 9DmFa5E ]m :Y|,:6 3. 参数:准直输入光源 'A,)PZL9i $q##Tys 6@VgLa, e0M'\'J 4. 参数:SLM透射函数 y
q!{\@- !-m 'diE
25;(`Td5 5. 由理想系统到实际系统 FY)US> N<O<wtXIj cEIs9; 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 k+zskfo 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 X2E=2tXl`7 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 K@vU_x0Sl 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 2%/+r
表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 f#\Nz>tOhE
!tSh9L;<O +q%b'!&Q
9TZ 6c @V Sr'?7- 应用示例详细内容 j XYr&F hlfdmh?/ 仿真&结果 "H]R\xp ? U* `!- 1. VirtualLab中SLM的仿真 M6j~`KSE }S;A%gYm 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 ]QQeUxi 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 }1 j' 为优化计算加入一个旋转平面 &YBZuq2? uQ%3?bx)T \x|8 Q)=2%X 2. 参数:双凸球面透镜 TPYh<p# U_RWqKL FQ0PXYh 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 KV! ( 由于对称形状,前后焦距一致。 =y=MljEX 参数是对应波长532nm。 YRCOh:W* 透镜材料N-BK7。 *;F:6p4_ 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 AwZz}J+ vSY
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S~>R}= T!i$nI&
NieNfurG% 6Fc*&7Z+ 3. 结果:双凸球面透镜 aMGyV"6(-6 i v.G h@TP= 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。 Yy;BJ_ 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 #|T2`uYotf 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 K)^8 :nt bq9/d4
=ui3I_*) _M^^0kf
z0%tBgqY( 4. 参数:优化球面透镜 X|aD>CT y#= j{ fYW9Zbov- 然后,使用一个优化后的球面透镜。 @1 i<=r 通过优化曲率半径获得最小波像差。 Cu_-QE 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 IG:2<G
透镜材料同样为N-BK7。 o$Y#C{wC% 06?d#{?M1o Er
-rm 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 r7^v@ {vT9I4d8
3#Iq5vT uL~wMX 5. 结果:优化的球面透镜 IyM:9=}5 "y5bODq3t zFQm3 !. 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 B4 5#-V 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 ~z,qr09 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 `2]TPaWGh
[7 NO !^
$<"I*l@ :,
3S5!(y 6. 参数:非球面透镜 Z:^ S-h ~SmFDg$/m s< Fp17 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 CSz+cS 非球面透镜材料同样为N-BK7。 p 16+(m 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 %
[~0<uO X<5&R{oZ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 UFC^lv MTq/ x0K#-
g1:%986jv jfVw{\l 7. 结果:非球面透镜 RS#C4NG *_P'> V#p ^8YBW<9 生成期望的高帽光束形状。 jp1e3 Cg 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 ,6o tm 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 H}q$6WE Ps<k 2
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OJh MM- e {3%- 8. 总结 \(&&ed: 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 hc|#JS2H@y YLS*uXB&. 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 M?o_J4 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 URt+MTU[ ;*ni%|K 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。 k8l7.e* 6'.)z,ts 扩展阅读 I$4>_D I*$-[3/ 扩展阅读 rO YD[+ 开始视频 %|1s9?h7\ - 光路图介绍 JT~Dr KI_ 该应用示例相关文件: 3(nnN[?N,5 - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 TAqX
f_ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 cd=K=P}p .g?D3$|K 0Wc_m; QQ:2987619807 mNEh\4ai
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