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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) z<0/#OP' 应用示例简述 vF>]9sMv 1. 系统细节 Pf?15POg&B 光源 ]9JH.fF — 高斯激光束 %Y5F@=>& 组件 S2W@;XvV — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 <HIM
k — 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 {Ve`VV5E 探测器 ^!n|j]aw — 视觉感知的仿真 /WLZyT2 — 高帽,转换效率,信噪比 =qL^#h83y 建模/设计 'T3xZ?*q= — 场追迹: G-;EB 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 RZ ?SiwE !-
5z 1b) 2. 系统说明 3SPXJa\i i'^! SEt
XV`8Vb UFUEY/q 3. 建模&设计结果 8s-X H VwK7\jV 不同真实傅里叶透镜的结果: 5P 5Tgk 6E^9> V)ag ss w? FP*kA_z$ 4. 总结 &F Yv4J 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 ^uVPN1}b^@ ,Tk53 " 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 q(1hY"S"}b 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 i*A_Po &fU48n1Uh 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。 jR@>~t[}o &n0Ag]$P 应用示例详细内容 @l5GBsLK NX:\iJD)1U 系统参数 ,Z! I ^ ;W FiMM\ 1. 该应用实例的内容 +RkXe;q kXlI*h :C,}DyZy wqJl[~O$ _u6MSRX[6$ 2. 仿真任务 =U8+1b &0J8ICd= 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。 %[azMlp< K*4ib/'E a 3. 参数:准直输入光源 s vS)7]{cU 7m?fvKy CteNJBm [8oX[oP 4. 参数:SLM透射函数 r>CBp$ soX^$l
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nC?`[ 5. 由理想系统到实际系统 ltNY8xrdGN :()K2<E LZE9]Gd 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 I#7H)^us 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 =e9<.{]S/ 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 fRkx ^u
P 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 x;LO{S4Z 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 G{Uqp'=G
Vh]=sd<F H6`zzH0"
&!HG.7AY :7(d6gEL 应用示例详细内容 ?Jgqb3+!o 1'dZ?`O 仿真&结果 5Kk}sxol `49!di[ 1. VirtualLab中SLM的仿真 ilZ5a&X; +$/NTUOP 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)。 wnQi5P+ 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 "1%k"+& 为优化计算加入一个旋转平面 mS0;2xU &>K|F >7q 7vI
ROK~ ~~I]SI k{ 2. 参数:双凸球面透镜 T|
R!Aw. P\z1fscnK G(t&(t`[ 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 \{ C
~B;= 由于对称形状,前后焦距一致。 */$] kE 参数是对应波长532nm。 Z1;+a+S=z 透镜材料N-BK7。 WE-+WC!!: 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 ,jD-fL/: Qp2~ `hD
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,r*xt fWF!% |L
[[]NnWJ dwiLu& ]u 3. 结果:双凸球面透镜 h96<9L ^W^Y"0y9` t_(S e 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 IA}.{zY~| 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 .v9i|E=<~ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 BAT.> ;$qc@)Uwp
Z 8GIZ Wv,?xm
kb~ 9/)~g 4. 参数:优化球面透镜 q>6,g>I Lg2PP#r 7~QAprwVS 然后,使用一个优化后的球面透镜。 k9VWyq__ 通过优化曲率半径获得最小波像差。 2j1HN 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ww'B!Ml>F 透镜材料同样为N-BK7。 i=fhK~Jd f;&XTF5D^ [RTo[-ci2 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 m}6>F0Kv )[yKO
6QP T @]EdUzzKq 5. 结果:优化的球面透镜 VwXR,( zNEN[ tM;+U 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 +|4olK$[ 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 \oP 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 {%\;'&@z\
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&@PAv5iNf F0kQ/x 6. 参数:非球面透镜 bPl'?3 Ct3+ga$ 1D~B\=LL} 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 _~*ba+{ 非球面透镜材料同样为N-BK7。 vQDR;T"] 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 R F;u1vEQ8 V9
EC@) 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 |I.5]r-EK $u)#-X;x HEK?z|Ne
1 Va@w Xxm7s S 7. 结果:非球面透镜 !__^M3S,k &kH7_Lz %r:4'$E7| 生成期望的高帽光束形状。 =[gFaB_H 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 $! g~pV 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 iciRlx.$c t
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(W9 K:]} 1}CJ& 8. 总结 !~-@sq 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 mx2Ov u `0R>r7f)H 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 X8XE_VtP 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 $@WA}\D 5ai$W`6 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。 fs#9*<]m UXHtmi|_: 扩展阅读 6%&w\<(SG j<L!(6B 扩展阅读 Uz`OAb 开始视频 l!}7GWj - 光路图介绍 8:
VRq 该应用示例相关文件: !Jaj2mS.N - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 krXU*64 - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 t0T#Xb "
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