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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) h$#|s/ 应用示例简述 H`nd | 1. 系统细节 -Yg?@yt 光源 kd OIL2T — 高斯激光束 ^+}~"nvD 组件 4U*CfdZZ — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 U
nS|"" — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 ]RxWypA` 探测器 Uy<n7*H — 视觉感知的仿真 [6CWgQ%Ue — 高帽,转换效率,信噪比 0,wmEV!) 建模/设计 11B8 LX — 场追迹: Lj1>X2.gD 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 %=)%$n3=-M ,p
V3O`z 2. 系统说明 Je~`{n i2Sh^\Xw
{2LG$x-N% hw1J <Pl* 3. 建模&设计结果 @@& ?,3 Go
!{T 不同真实傅里叶透镜的结果: ~:N 1[ mW1T4rR' 6SEq 2 wRJ`RKJ-T 4. 总结 pE6r7 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 WQv`%%G2> O+=C8 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ~8Ez K_c 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 P9M. J^< Ph17(APt,Q 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。 V82hk0*j AQ)J|i 应用示例详细内容 }^azj>p5 ddEV@2F 系统参数 }Io5&ww:U [E0.4FLT! 1. 该应用实例的内容 Dyh|F\T $spk.j tHFBLM R/kF,}^F *#j_nNM4 2. 仿真任务 ddw^oU g5t`YcL 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。 #NWS)^&1b vA*Q}]Ov 3. 参数:准直输入光源 Y``]66\Fp g1&q6wCg| 2{4f>,][ FvDi4[F# 4. 参数:SLM透射函数 "ed
A Sw`+4
4
$t.M`:G 5. 由理想系统到实际系统 Rg 5kFeS
ITfz/d8 /-Nq DRmJ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 ,=dc-%J 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 j5G=ZI86y 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 FBS]U$1 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 `(
_N9.>B 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 =}2k+v-B
4oN*J +"=+ , nW)A/?}
9S8V`aC yw*|
H T 应用示例详细内容 af|x(:!H URj2 evYW 仿真&结果 uuYeXI; ["15~9 1. VirtualLab中SLM的仿真 l]S% k& 15M!erT 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 N 'YzCq;M 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 ?4#wVzuzA 为优化计算加入一个旋转平面 bCV_jR+ S%3&Y3S O T .bXr~ ~$m:j]; 2. 参数:双凸球面透镜 z~#d@c\ ;jFUtG }B&+KO) 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。
#M|q}jA| 由于对称形状,前后焦距一致。 bkiMF$K,K 参数是对应波长532nm。 mLDuizWI 透镜材料N-BK7。 ? s[!JeUA 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 BB.120v&N b
4A1M
[vOk= YB376/
z4JhLef % k<y~n*{_ 3. 结果:双凸球面透镜 synueg x| r# dUkZ_<5'' 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 ),5A&qT* 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 AU<A\ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 Bs^p!4=
NGmXF_kqN
d)L,kzN hI,+J>
7E;`1lh7 4. 参数:优化球面透镜 |l:,EA_v| V lS`m,:{ A\|:hzu+ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 &0SgEUZr 通过优化曲率半径获得最小波像差。 W$:D#;jz`h 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 hHyB;(3~ 透镜材料同样为N-BK7。 n,Q^M$mS0 69N8COLB g:Fo7*i 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 LknV47vd SbH} cu8
kg^5D3!2{Q <"nF`'olV 5. 结果:优化的球面透镜 @*iT%p_L QsyM[; \j: L[MAc](me- 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 I36ClOG 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 :b<< 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 nKe|xP
G4wJv^6i9
lQG;WVqW yXBWu=w3`O 6. 参数:非球面透镜 2C#b-Y1~N r=<1*u wN:vI(C 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 PKYm{wO- 非球面透镜材料同样为N-BK7。 2D4c|R@+ 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 "O8iO!: `/9&o;qM
关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 pXK-,7- '-_tF3x &"clBRVg
4q\gFFV4 G@rV9 7. 结果:非球面透镜 q5~"8]Dls :xC1Ka%~ Pl&x6\zL 生成期望的高帽光束形状。 o(g}eP,g} 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 ogG:Ai)90 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 As(6E}{S z
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M)CQ|P lLN5***47J 8. 总结 wQ '_, d 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Z=^~]Mfa d%#5roR4< 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 9HZR%s[J 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 7&1dr E<77Tj 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 B X Et]+Q /,JL \b 扩展阅读 UGQHwz pW-aX)\DR 扩展阅读 XF`?5G~~# 开始视频 nmClP - 光路图介绍 i:x<Vi 该应用示例相关文件: 2xt$w% - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 }nMp.7b - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 DVw 04ay% 7a4h7/ D()tP QQ:2987619807 w %R=kY)o
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