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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) YL&$cT]1 应用示例简述 B_M)<Ad 1. 系统细节 ;u,%an<( 光源 Z;XR%n8 — 高斯激光束 %96JH
YcX 组件 ^LTLyt)/ — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 ]c+qD,wqt> — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 AynWs5|z= 探测器 6}IOUWLB@ — 视觉感知的仿真 skdSK7 n — 高帽,转换效率,信噪比 2Ua_7 建模/设计 *(L4rK\2 — 场追迹: h|dVVCsN 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 g8mVjM\B; a9"x_IVU 2. 系统说明 nTY`1w.; HGB96,o f9
RX>kOp29 Ka2U@fK" 3. 建模&设计结果 WW@/q`h X.xp'/d 不同真实傅里叶透镜的结果: Vlce^\s; J'Yj_ TxwZA 1QE-[| 4. 总结 b0x9} 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 (SoV2[|
k$}XZ,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。 qDhz|a# 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 {{f%w$r( *FR
Eh@R 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 '~Jr\4 j)C%zzBu( 应用示例详细内容 :cG_aOkid Hm`9M.5b 系统参数 f&H):. >AV-i$4eQ@ 1. 该应用实例的内容 >t'/(y fV
Ah</aZ B!!xu W )q^@6[d aT(Pf7
O 2. 仿真任务 <N=p_m
2T ep3_G\m 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 :Py/d6KK JE9|;A 3. 参数:准直输入光源 sJ7r9O`x 9/{+,RpC
W*u Yb|0 ??aOr*% 4. 参数:SLM透射函数 2z:4\Y5
):+n!P
^]Lr_k 5. 由理想系统到实际系统 0D/j2cT("k so8isDC'9 w%VHq z$ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 K;_p>bI5 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 =YB3^Z 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 *r?g&Vw$m 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 aQMET~A: 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 O%tlj@?
t=~al8 UALwr>+VJ
{w(6Tc E%3WJ%A 应用示例详细内容 >wdR4!x!? @GBS-iT3 仿真&结果 c|:H/Y2n| 7sC$hm] 1. VirtualLab中SLM的仿真 [O&2!x zr\I1v]?1# 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)。 6*S|$lo9B 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 x{Gb4=?l 为优化计算加入一个旋转平面 =KmjCz: P_z3TK )j4]Y dJ vE>J@g2# 2. 参数:双凸球面透镜 8QE0J$d5 &tj0Z: J1 a/U@" 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 ;B^G< 由于对称形状,前后焦距一致。 dum! AO 参数是对应波长532nm。 Jq l#z/z 透镜材料N-BK7。 s59v*
/ 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 0J7[n*~ 1[[`
^v
(%oZgvM y)"aQJ>
69!J'kM[ `*&*jdq&i 3. 结果:双凸球面透镜 d~D<;7M
XJ tU}CRh pez[qs 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。 O9r3^y\>I 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 $`i$/FE 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 KR^lmN Fs|fo-+H}k
W7WHH \L/O t*.O >$[
Zi|MWaA.f 4. 参数:优化球面透镜 j_L 'Ztu3 (i.MxGDd 2rB$&>}T 然后,使用一个优化后的球面透镜。 Cj _Q9/ 通过优化曲率半径获得最小波像差。 54JZEc 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 (Vf&,b@U_ 透镜材料同样为N-BK7。 - A
x$ Y 4+:Q" VSx[{yn 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ?uc=(J+6 /j0<x^m/
`pn]jpW9 X)e6Y{vO 5. 结果:优化的球面透镜 U)=StpTT Gx|$A+U s_hf,QH 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 H~i+:X=I 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 Op" \i 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 D(Pd?iQIO
c+f~>AaI
xlp^XT6# O"<D0xzF? 6. 参数:非球面透镜 izebQVQO* W#P)v{K Ett%Y*D+J 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 T6=c9f?7 非球面透镜材料同样为N-BK7。 B[F x2r`0 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 MH.,dB& LcoJltY{5 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 Vk5}d[[l T\:Vu{| .2q7X{4=
Dkayk w,SOvbAxX2 7. 结果:非球面透镜 q{ItTvL +7U$qEG E
y1mlW 生成期望的高帽光束形状。 M/x49qO# 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 H{VVxj 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 BD&JbH!( hk3}}jc
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e%uPZ >'q |a%&7-; 8. 总结 (TM1(<j 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 @]uvpI!h V2Q2(yvdJ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 H5'/i; 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 x9 bfH1 F" FGPk 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。 mHrt)0\_ *v
1hMk 扩展阅读 dYrw&gn wHq*)7#h# 扩展阅读 ]dHU 开始视频 nsIx5UA_n - 光路图介绍 g
VX 该应用示例相关文件: ~2+J]8@I] - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 &}_ $@ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 .|^L\L(! (S$ziV 62TWqQ!9d QQ:2987619807 &\#If:
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