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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) D1>*ml 应用示例简述 7yg{0a 1. 系统细节 ,mCf{V]# 光源 V#b*:E.cA — 高斯激光束 \j)c?1*$ 组件 g]44|9x(W — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 ZT/f — 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 buzpmRoN) 探测器 *1b0IQ$g — 视觉感知的仿真 =M@)qy — 高帽,转换效率,信噪比 <)O#Y76s 建模/设计 mqJD+ K — 场追迹: Xu_1r8-|=b 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 5"U5^6:T }>y~P~`S: 2. 系统说明 J'=s25OWU MMaS
]CS
N7Q+l gV ':Xe 3. 建模&设计结果 5B8/"G ;2fzA<RkK 不同真实傅里叶透镜的结果: L!/{Z $ <[r3 "k [$euV 32J/ 4. 总结 g .:ZMV 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 S$wC{7?f ^Vh^Z)gGi 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 &2@Rc?!6_P 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 l&] %APL Q(1R=4?.Z 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。 F!C<^q~! 5>1c4u`x 应用示例详细内容 6,~
% g;o5m} 系统参数 PDgZb 4T)`%Oo<} 1. 该应用实例的内容 DBvozTsF~ $'*{&/@ ^eRbp?H*T 2Z^p) XNvlx4 2. 仿真任务 \Z~@/OVc \!>qtFT 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 3v#F0s| iY sQ:3s 3. 参数:准直输入光源 3dtL[aVwY 5wvh
@Sc\ !14v Ovj4{ l0',B*og 4. 参数:SLM透射函数 @2$Uk! a[!:`o1U
K"Irg. 5. 由理想系统到实际系统 <1~_nt~(* X1u\si%.4S `v/p4/ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 Y|-&= 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 e5n"(s"G*[ 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 v]q"{c/ 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 J}@.f-W\j 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 jR3mV
-gb@BIV# YcSPU(
9I1i(0q x+Ly,9nc$ 应用示例详细内容 #K>Ue>hx H5gcP11r 仿真&结果 R&/"?&pfa O `>u70 1. VirtualLab中SLM的仿真 X4bZ4U* 1:I _;O_ 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)。 '?mky,:HT 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 [F27i#'I] 为优化计算加入一个旋转平面 ^NxKA'oWQ 0SZ:C(] Z+Fh I^ \tU[,3
2. 参数:双凸球面透镜 "@xL9[d 9.Sv"=5gz yW}x 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 >+[{m<Eq 由于对称形状,前后焦距一致。 Nqj5, 9*c 参数是对应波长532nm。 EhOB+Mc1 透镜材料N-BK7。 clT[?8* 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 #\LYo{op/. Ht~YSQ~:y
t0ZaI E ]vCs9* |B
)Y=ti~?M( +DSZ(Zb4qY 3. 结果:双凸球面透镜 3e;ux6 (%]M a [5P1 pkZ 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。 xZMAX}8 v 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 -wnBdL 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 X/S%0AwZ x{VUl
rWuqlx# zgSv -h+f
2&<&q J 4. 参数:优化球面透镜 -
SCFWc DPlmrN9@= <'P+2(Oi 然后,使用一个优化后的球面透镜。 s#(<zBZ9p# 通过优化曲率半径获得最小波像差。 >% E=l 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 t)l^$j!h@ 透镜材料同样为N-BK7。 kE{-h'xADD pxQh;w v<]$,V] 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 G>+iisb% d((,R@N'
4~0@(3 S\A9r!2 5. 结果:优化的球面透镜 'u%SI]*;> dYp} R>+ 8wzQr2: 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 Y:5Gp8Vi 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 ju/#V}N 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 )s8{|) -
{mB &xz:b
DcNwtts .:TSdusr~ 6. 参数:非球面透镜 2NWQiSz !4fT<V( I!g+K 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 MZ<BCRB 非球面透镜材料同样为N-BK7。 PWN$x`h g[ 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 2!6-+]tC 6w$pL( 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 8FT@TUFb 0/b3]{skK _n!W4zwi
C +S>;1
MVe4[< 7. 结果:非球面透镜 jH]?vpP xayd_RB 9 oJor
]QY K 生成期望的高帽光束形状。 A!aki}aT~ 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 aumM\rY 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 1H7bPl| %9`\7h7K
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xw~&OF& @"BkLF 8. 总结 jR mo9Bb2 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 [|oOP$u ~#9(Q 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 eRvnN>L 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 H mVpxD+ \PgMMc4' 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 +>o}
R?xj iKe68kx 扩展阅读 %&S :W%qm? 0z=^_Fb 扩展阅读 `>skcvkm 开始视频 tJZ3P@ L - 光路图介绍 ./E<v 该应用示例相关文件: 5jK9cF$> - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 ?M@ff0 - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 Nd61ns(N e:zuP.R x_BnWFP QQ:2987619807 Id40yER
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