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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) =6d'/D#J 应用示例简述 ow4|GLU^; 1. 系统细节 S76xEL 光源 l9+)h} — 高斯激光束 ^%t{:\ 组件 6g)X&pZ — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 }*|aVBvU — 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 xgJyG.? 探测器 ,veo/k<"r8 — 视觉感知的仿真 :v%iF!+.P — 高帽,转换效率,信噪比 I|tn7|*-A[ 建模/设计 {4B7a6 — 场追迹: 9Idgib& 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 p]Q(Z F$HL\y 2. 系统说明 *fp4u_:` 3A'9=h,lVK
Q(BM0n)f v%)=!T, 3. 建模&设计结果 RY9Ur \]qwD m/ 不同真实傅里叶透镜的结果: -c
p)aH) 1i
7p' q]DE\*@ RJE<1!{ 4. 总结 DG/<#SCF 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Q32GI,M%B 66'AaA;0^i 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 7!q.MOYm 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 !$!"$-5 (P 9$Ei0fv 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 gx=2]~O1( 5[A4K%EL 应用示例详细内容 Ql9
) "FXT8Qxg 系统参数 V]|P>>`v9p ca"20NQ) 1. 该应用实例的内容 rlSflcK\\( }O8#4-E_Ji qViolmDz N Bpf B'KZ >jO 2. 仿真任务 e2Df@8> 9 [wR/8Xm 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 J0yo@O g({dD; 3. 参数:准直输入光源 *h2)$^P% CDGN}Q2 _ ek]CTUl* > 72qi*0 4. 参数:SLM透射函数 BZRC0^-C@ `AxhA.&V
S@vLh=65 5. 由理想系统到实际系统 S@eI3PkE
Y 9~z7 :a
y-2 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 e]u3[ao 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 -{a&Zkz>V 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 KHt.g`1:R 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 y%xn(Bn 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 < c[dpK5c
Hv<jf38 5E}~iC&
m'ykDK\B ompkDl\E 应用示例详细内容 qy: wE J?Y8 仿真&结果 I:,D:00+ (f?&zQ!+ 1. VirtualLab中SLM的仿真 Dv[ 35[Yh i*Ee(m]I 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)。 |csR"DOqz 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 tS&rR0<OW 为优化计算加入一个旋转平面 Vq1ve;(8s o;2QZ"v tQrkRg(E: j?'It`s 2. 参数:双凸球面透镜 J,]U"+;H Ee -yP[2
* }dO^q-t$3 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 >s+*D=k 由于对称形状,前后焦距一致。 \t
04- 参数是对应波长532nm。 ZdY)&LJ 透镜材料N-BK7。 -VlXZj@u+ 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 "=9kX`(1 y 3erGTa[|q
q+Cq&|4
?2 JJ$q *
sy;_%,}N ESt@%7.F 3. 结果:双凸球面透镜 ',P E25Z {expx<+4F "iY=1F"\R 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。 p2:>m\ 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 O5eTkKUc 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 f/6,b&l, 5T4!'4n
1y($h< amH..D7_>
0O:')R& 4. 参数:优化球面透镜 Xv'5%o^i* Z&E!m Au-h#YV 然后,使用一个优化后的球面透镜。 R:t>PFwo 通过优化曲率半径获得最小波像差。 a2'f#[as 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 #N'W+M / 透镜材料同样为N-BK7。 &?xZHr` oe{K0.` .V Cfh+*J# 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 aEW sru w`$M}oX(
^$I8ga QFtf.")[.
5. 结果:优化的球面透镜 ^<VJ8jk< MQ{.% wfXm(RYM 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 ;9rS[$^$O 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 byTTLs,}d 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 `oq][|
M#7w54~b?M
',Q|g^rF] #{BHH;J+ 6. 参数:非球面透镜 LnZC)cL
P/ ;mAlF>6]\ *lT: P- 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 )Z0bMO< 非球面透镜材料同样为N-BK7。 p2/Pj)2 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 KtO|14R: HDY2<Hzc 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 rV0X*[]J> 5v`[c+@F e(~9JP9
V|n}v?f_q _vV3A3|Ec, 7. 结果:非球面透镜 34gC[G= Fb0r(vQ^ y9xvGr[l 生成期望的高帽光束形状。 0mMoDJRy 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 8$TSQ~ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 Ey#7L
M) qTuQ]*[-
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$%P?2g"j, !Enq2 8. 总结 ]9P2v X 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 4Nun-(q 0Kytg\p} 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 3Hd~mfO\ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 -/'_XR@1 T{:~v+I= 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。 r&/M')}?Lw l3O!{&~K 扩展阅读 o#~Lb9`@U ]~K&b96( 扩展阅读 f)x(sk 开始视频 . \t8s0A - 光路图介绍 !K[UJQs\ 该应用示例相关文件: ("r\3Mvs - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 e"D%eFkDW - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 J_S8=`f% ?XIB\7} pv[Gg^ QQ:2987619807 Kt#_Ln_6
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