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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) ZWG$MFEjl 应用示例简述 JiDX|Q<c 1. 系统细节 Z=z'j8z3 光源 kR%CSLOVy — 高斯激光束 -86 9$ 组件 UB|Nx(V s — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 `dMOBYV — 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 d5T0#ue/e 探测器 m qPWCFP — 视觉感知的仿真 bo <.7 — 高帽,转换效率,信噪比 K~+y<z E 建模/设计 ?WG9}R[qE/ — 场追迹: }z,4IHNn 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 +"?K00*( 5G_*T 2. 系统说明 -[~{c]/ c A*n '"+_
X@JDfn?A rD%(*|Y"c 3. 建模&设计结果 NjdAfgA x,2+9CCU 不同真实傅里叶透镜的结果: xHJ+! #fG!dD42 jXGr{n )qn
= 4. 总结 <gZC78}E 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 *Mg=IEu-6[ 3`n5[RV 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 '@AK0No\W 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 00%$?Fyk CYEqH2"3 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。 'iXjt
MX >LgV[D#=&o 应用示例详细内容 H6/@loO!Xy 6.EfM^[ 系统参数
:?@d\c' HzQ6KYAM q 1. 该应用实例的内容 $Z+N* w~8 fF_1ZKx+#! V*5:Vt7N w{F8]N>0< |; $fy- 2. 仿真任务 +;Q& ^(N+s? 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 }-V .upl mmwwz 3. 参数:准直输入光源 =(Mv@eA" b\UQ6V ~b3xn T .Ky<9h.K 4. 参数:SLM透射函数 J0d +q! ?lR)Hi
&I:X[=;g 5. 由理想系统到实际系统 MZ=U}
&F nl*{@R.q @ z\_q`43U7 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 xb8fV*RO8A 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 /:ma}qGy 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 {'"A hiR/ 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 %dw-}1X 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 kzJNdYtdH
B(Y{ R!*UU'se
M(b'4 DXSZ#^,S[W 应用示例详细内容 w,eYrxR|N >9+@oGe(E 仿真&结果 2?QIK3"v :/~`"`#1 1. VirtualLab中SLM的仿真 %L/Wc,My lk6mu 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 FxM`$n~K 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 *N\U{)b\ 为优化计算加入一个旋转平面 9m!4 U2N,s @,M !&l TQE 3/I L T*k
K-@.i 2. 参数:双凸球面透镜 0J@)?,V-. yHr/i) c nt "VH5 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 *Z|!%C 由于对称形状,前后焦距一致。 Fd5{ pM3 参数是对应波长532nm。 &p8K0 | 透镜材料N-BK7。 Z(/jQ=ozQ 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 NjYpNd?g B964#4&
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xzW]D0o0 VH#]67
"JJ )w0 qFe|$rVVIl 3. 结果:双凸球面透镜 sb4r\[? "* %=k%' kSB)}q6a 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。 (cNT ud$ 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 lG%oqxJ+ L 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 3|9)A+,# Q&`$:h.~
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rPb8 )l[ +7
z[ z'.{;D 4. 参数:优化球面透镜 Z%(aBz7Et j#-ZL-N
A-ir 然后,使用一个优化后的球面透镜。 FT `y3~ 通过优化曲率半径获得最小波像差。 +r4US or 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 saU|.\l 透镜材料同样为N-BK7。 .Pxb9mW (V{bfDu&h@ 1swh7 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 P0'
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5T8X2fS: @_1$
<8 5. 结果:优化的球面透镜 ;\4}Hcg CM9+h;Zm LeQ2,/7l: 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 c)iQ3_&= 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 7lR(6ka&/ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 VaVKWJg$
X*$ 7g;
Tk.MtIs)V} RTLu]Bry 6. 参数:非球面透镜 WDE_"Mm w
V27 MI',E?#yB 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 ;S,g&%N 非球面透镜材料同样为N-BK7。 <`-"K+e!J 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 vQu) uml a^4(7 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 GlQ=M )E 5XFhjVmEL 2=F_<Jh|+
zrnc~I+
w>/KQ> \" 7. 结果:非球面透镜 rLh490@ OSfwA& c7wza/r> 生成期望的高帽光束形状。 =E4nNL? 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 Br\/7F 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 O=c& IK~ur\3
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RDzL@xCcn h>bmHQ 8. 总结 /*rMveT 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 7F}I.,<W 9FPl 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ~;bwfp_ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 0A5xG& }@1LFZx 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。 Q6Jb]>g\H LT'#0dCC 扩展阅读 ,,fLK1 Pvbw>k; 扩展阅读 .!)7x3|$[ 开始视频 6"&&s - 光路图介绍 {) Y
&Vr5 该应用示例相关文件: Br-y`s~cP - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 BtU,1`El5 - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 u"C`S<c
JhB{aW> R8":1 #& QQ:2987619807 Z!LzyCVl
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