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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) {~"6/L 应用示例简述 S:En9E 1. 系统细节 Bld $<uU 光源 ?X.MKNbp — 高斯激光束 ;ip"V 0` 组件 &&;ol}W — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 yw%5W=< — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 r%g?.4o*b 探测器 ''f07R — 视觉感知的仿真 N@>,gm@UU — 高帽,转换效率,信噪比 #D$vH 建模/设计 ji[O? — 场追迹: x^|J- 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 *kXSl73 k 7lvUIc?krW 2. 系统说明 <z*SO
a S3=M k~_&
Uk02VuS vRLkz4z 3. 建模&设计结果 XK
(y ?Y1 zOpl#%" 不同真实傅里叶透镜的结果: 6N&S3<c4JO 2@
>04] ,HEx9*E/s onM ~*E 4. 总结 QM1-w^ 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 .3%eSbt0 6s833Tmb&r 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 FBM 73D@` 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 n2Oi< ) VJX{2$L 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 x7X"'1U 6}.B2f9 应用示例详细内容 `CI9~h@k Ek +L"7 系统参数 9lA@ K[ j[XA"DZR< 1. 该应用实例的内容 _XtLO-D "msCiqF{z sD$
\!7:b :5G3uN+\ J<Wz3}w6 2. 仿真任务 8x
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F 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。 ujZki.x 2hV#3i 3. 参数:准直输入光源 w|x=^ S<f&?\wK=v AC=cz!3iB j=)Cyg3_% 4. 参数:SLM透射函数 t@1e9uR (}fbs/8\p
~4[2{M.0>@ 5. 由理想系统到实际系统 X-! yi V; 1r BBw`8! 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。
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因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 YH^_d3A; 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 Dn _D6H 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 V-CPq 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 Tk9*@kqv
%*<k5#Yq :tM|$TZ
L1`^~m| Q;{yIa$ $ 应用示例详细内容 N~ljU;wo-9 ?6B)Ek,'X? 仿真&结果 n<Z;Xh~F Mk=
tS+ 1. VirtualLab中SLM的仿真 y-}lz#N gLQWL}0O 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)。 \~Zj](# 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 B8 -/C\ 为优化计算加入一个旋转平面 $Vbgfp~U- 7|T<dfQk 5Ga>qIM kR6rf_-[ 2. 参数:双凸球面透镜 <"/Y`/ +H_Jr'/ /^qCJp` 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 A$A7F=x 由于对称形状,前后焦距一致。 @y->4`N 参数是对应波长532nm。 A,MRK#1u 透镜材料N-BK7。 ;=hl!CB 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 &529.> y<k-dbr
=ALy.^J= ,]~iIoTi
Jd&Qi)1 JJ,Fh
. 3. 结果:双凸球面透镜 .%3bXK+F ~.AUy%$_g+
b`E0tZcJ 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 R+gh 2
6e 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 o&g=Z4jj< 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 5wRDH1z@{ ;e()|
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k$}XZ,Q
1@E<5rp o 4. 参数:优化球面透镜 dI-=0v-| CBs0>M/ 5)V J 然后,使用一个优化后的球面透镜。
nq8mz I 通过优化曲率半径获得最小波像差。 I5Foh|) 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 Q0,]Q ]_ 透镜材料同样为N-BK7。 FM0)/6I'x ~y_TT5+3 xv 's52x 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ]0xbvJ8oK R7e`Wn
%#02Z%?% c_O|?1 5. 结果:优化的球面透镜 '%V ;oJ" mR[J Xh9s o9# 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 8~EDmg[ 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 /81Ux@,(e 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 nBaY|
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_,NL;66=[ 9,82Uta 6. 参数:非球面透镜 JV/K ouL Bb]pUb Ngu+V 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 +J]3)8y+ 非球面透镜材料同样为N-BK7。 :"3WCB 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 X;v/$=-mz t}qoIxy) 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 hqFK2
lR Xl2Fgg}# oA"t`,3
EfcoJgX Zdl Z,vK^. 7. 结果:非球面透镜 _|wgw^.LJ] cA`R~o"
OlRBvfoh8 生成期望的高帽光束形状。 CP |N2rb 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 >wdR4!x!? 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 @GBS-iT3 pYI`5B4
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,@/b7BVv )mB+#T<k- 8. 总结 %TPnC'2 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 | 5Mhrb4. P_z3TK 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 :v* _Ay 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 V Z}^1e "7JO~T+v 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 fR~_5pt7 {uL<$;#i 扩展阅读 ?<#6= vy,ER< 扩展阅读 {Rc/Ten 开始视频 ,6}HAC $ - 光路图介绍 ?M;2H{KG: 该应用示例相关文件: AVOzx00U - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 %njX'7^u - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 bkceR>h% a"b9h{h@ S3MMyS8 QQ:2987619807 M9_
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