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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) pX+4B=* 应用示例简述 m!5Edo-;< 1. 系统细节 .cm2L,1h 光源 (x
fN=Te,- — 高斯激光束 "T9UedZ 组件 kH8/8 — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 NfUt\ p* — 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 k!Q{u2 探测器 @VPmr}p:{ — 视觉感知的仿真 Q(36RX%@ — 高帽,转换效率,信噪比 Wy%FF\D.Y 建模/设计 Z&O6<=bg! — 场追迹: bQ(-M: 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 3)yL#hXg) `/^
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2. 系统说明 gB~^dv { PD&gC88
sn"z'=ch 0( *L)s,5 3. 建模&设计结果 wZs 2aa 1jej7p>K 不同真实傅里叶透镜的结果: ]f0OmUHR5i UWidT+'Sa Ek1c >s,t Nte$cTjX 4. 总结 /ywP
0 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 N<1+aL\ `XpQR=IOMb 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 S*$?~4{R 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 SnR2o3r-Of 4Y$\QZO 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 aydNSgu G:p85k` 应用示例详细内容 &7oL2Wf +FAj30 系统参数 MXa^g" JJM<ywPGp 1. 该应用实例的内容 Px&_6}YWy N!Rt040.% }zx
~ 3 ye Rq%Kw> {& 2. 仿真任务 ddyX+.LMk Xh>($ U 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。 5|nc^
12 r4fHD~#l{ 3. 参数:准直输入光源 Z Cjw)To( t:5-Ro #
)y/aA RQb}t, 4. 参数:SLM透射函数 wV"`Du7E; Yu>DgMW
hd u2?v@ 5. 由理想系统到实际系统 @J"tM. ~y2zl -X~mW
用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 YT
Zi[/ 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 ##*]2Dy 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 4G?^#+|^ 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 6:O<k2=2 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 m^G(qoZ]
GD{L$#i! 9MYk5q.X:
z.!N|"4yr hU8Y&R)=9 应用示例详细内容 &J*M L"NHr~ 仿真&结果 <"J]u@| U8w_C\Q 1. VirtualLab中SLM的仿真 sfj+-se(K. iU;e!\A 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 +t+<?M B 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 r8Mx+r 为优化计算加入一个旋转平面 IB/3=4n^| t82'K@sq eZLEdTScM UtQey ;w 2. 参数:双凸球面透镜 6(Pan% La;G S BVNW1<_: 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 rtRbr_ 由于对称形状,前后焦距一致。 zKO7`.* 参数是对应波长532nm。 e "A" 透镜材料N-BK7。 lUm(iYv;H 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 8w&-O~M s|]g@czan
,erf{"Nh (~=.[Y
#]kjyT0 HYmC3 3. 结果:双凸球面透镜 W]9*dabem ?;XEb\Kf f'^uuO#x 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 mm-s?+&M; 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 * x/!i^ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 //q(v,D%Q EiL#Dwx
zTF{ g+
b-&iJ &>'
lW&(dn)} 4. 参数:优化球面透镜 }}JMwT
d(T4Kd$r %9J@##+ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 ;*<tU
n^t 通过优化曲率半径获得最小波像差。 T{k
P9
4 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 s[yWBew 透镜材料同样为N-BK7。 F4EAC|Y H5=kDkb jxh:z 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003
l_vGp 7A)\:k
,c p2Fac Y'iX
5. 结果:优化的球面透镜 2bp@m;g$ 21uK&nVf^l 6#?T?!vZ 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 8M,*w6P 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 /4:bx#;A 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 >lQo _p(;
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]gk1q{Ql< `8:)? 0Ez 6. 参数:非球面透镜 ?"6Zf LRi /`*{57/3 06&J!,p
: 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 Q`ua9oIJ= 非球面透镜材料同样为N-BK7。 I"07x'Ahq3 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 'wND _R4}\3}! 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 )`\hK U
v2.Jo/Q `ONjEl
@I_cwUO 9wgB JJl7 7. 结果:非球面透镜 e~o!Qm y+k_&ss Jh26!%<Bl 生成期望的高帽光束形状。 h)KHc/S 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 YG "Ta|@5 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 51#*8u+L ^9g$/8[^c_
"g{q=[U}
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=C Ot=jwvw 8. 总结 $^Fl*:6 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 {keZ_2 OxlA)$.hpu 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~>W"x/ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 88g3<& jk AjYR . 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。 M&Uy42,MR ?bTfQH
vX 扩展阅读 U&!TA(Yr 54
lD+%E 扩展阅读 C"hN2Z!CD| 开始视频 kB7vc>@1 - 光路图介绍 ( xs'D4 该应用示例相关文件: q!Du
J - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 vB:\ZX4 - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 :ym?]EL4o +&GV-z~o YW}$e W* QQ:2987619807 \Z-th,t
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