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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) BNL;Biyt7 应用示例简述 /!c${W!sY 1. 系统细节 /~zai} 光源 z^T`x_mF — 高斯激光束 Q~Hy%M%R3 组件 c%MW\qx — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 #Y$hNQQ$F — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 J+`VujWT 探测器 6I%5Q4Ll — 视觉感知的仿真 iyg*Xbmi~. — 高帽,转换效率,信噪比 O#F4WWF 建模/设计
'FDef#P< — 场追迹: ]*AR,0N& 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 ?#fu.YE\ zG(\+4GE! 2. 系统说明 1fpQLaT V,cBk
8uWa=C) =>_\fNy 3. 建模&设计结果 lhqg$lb C#Na&m 不同真实傅里叶透镜的结果: \SBc; INJEsz PpAu!2lt9 d~i+
I5 4. 总结 !6*"( 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 )v.=jup[ c9&xe"v 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 0@%v1Oja 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 |>dI/_' . QBF`Rz 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。 E>D_V@,/ $w`=z<2yo1 应用示例详细内容 $7^o#2
B gcl5jB5)> 系统参数 ,,q10iF QC}CRkp 1. 该应用实例的内容 pC@{DW;V6R ` 2V19s] @U& QI* +l<5#pazx H _zo1AW 2. 仿真任务 -C(crn ?fi,ifp*|l 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 #ML%ij 1 paCV!tP 3. 参数:准直输入光源 P*3BB>FO 1cpiHZa qKr8)}h CTq&-l:f 4. 参数:SLM透射函数 h7lDHIQf l)1r+@)\
e#$]Y?, 5. 由理想系统到实际系统 {Tq_7,8 N_W}*2( RC7]'4o 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 !
|<Fo'U 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 \o*5 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 BBwy,\o# 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 [\v}Ul 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 |B.Y6L6l
+M\`#i\g> eg;~zv
`ZyI!" (MxQ+D\ 应用示例详细内容 ,St#Vla eD?tLj 仿真&结果 1WxK#c-) < $lCkSx<Q 1. VirtualLab中SLM的仿真
_=F=`xu W$hx,VEy` 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)。 -#u=\8 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 Z>:NPZODf 为优化计算加入一个旋转平面 tE<H|_{L f
e\$@- 7)`nD<j5 lb4Pcdj 2. 参数:双凸球面透镜 {Aw#?#GPW v_+{'F }YGV\Nu 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 J\twZ>w~0 由于对称形状,前后焦距一致。 [%y';`( x 参数是对应波长532nm。 snE8 K}4 透镜材料N-BK7。 "l3_=Gua 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 /?5 1D@ ^}/PGG\~r
Rr&h!YMb
4":KoS`,j
,w<S|#W~+ >JHryS.j$4 3. 结果:双凸球面透镜 4tRYw0f47 JVvs-bK5 t3 8m'J :> 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 P+@/O 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 5sj4;w[ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 I0D(F
i ak$f"py
x
8]M ;T>n[ aH)}/n
V#2+"(7h 4. 参数:优化球面透镜 deBY5| ,1~"eGl! n4;.W#\ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 =upeRY@u5 通过优化曲率半径获得最小波像差。 k9sh @ENy 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 h5*JkRm 透镜材料同样为N-BK7。 !"?#6-,Xn q6McG HT `uv2H$ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 b[r8e `06;
%a>&5V u@W|gLT1 5. 结果:优化的球面透镜 d[@X% k^3>Y%^1 *'Sd/%8{ 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 }NHaCG[, 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 -u6bAQ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 $p1(He0 2
1OGx>J6
cvn@/qBq*t bn|I>e 6. 参数:非球面透镜 ]R+mKUZ9 N]>=p.#j Ci@o|Y }tP 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 8bTn^!1 非球面透镜材料同样为N-BK7。 Uf:` 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 {f Py=,>Nb y;35WtDVb 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 "Gsc;X'id (yH'{6g\ Q- cFtu-w
.?8;q A Z^bQ^zk- 7. 结果:非球面透镜 9P1OP Xv*p LC,F
<>w1 3+)J
@(a 生成期望的高帽光束形状。 VQc_|z_s 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 k|e7a2Wwt 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 = 6j&4p
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ak7bJ~)X= j@n)kPo,1 8. 总结 kYzIp 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 `!obGMTQ< >~''&vdsk\ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 &Qf/>@ l} 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 "M<8UE \n P{8iJ`rBG 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 0!4Ts3qn1 ;"a=gr 扩展阅读 I,E?h?6Y Tr_w]' 扩展阅读 7BE>RE=) 开始视频 LoURC$lS - 光路图介绍 vk}n,ecl 该应用示例相关文件: dcDyK!zz" - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 2]z8:a - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
M92dZ1+6 eQ$Y0qH1E KI.q@zO6| QQ:2987619807 j
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