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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) %QcG^R 应用示例简述 _O71r}4 1. 系统细节 Hw-oh?= 光源 IF21T — 高斯激光束 Yoym5<xE 组件 ?z36mj"`o — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 6je%LHhL — 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 HK4`@jYQ 探测器 +_K;Pj]x — 视觉感知的仿真 aLo>Yi — 高帽,转换效率,信噪比 WYd,tGz 建模/设计 JqhVD@1{ — 场追迹: g KY
,G 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 i:
uA&9 r}M4()9L 2. 系统说明 h 7P?n.K $ }bC$?^
S:T>oFUot Y:Tt$EQ 3. 建模&设计结果 &wC.?w$ 5nw9zW
:' 不同真实傅里叶透镜的结果: aD`e]K ^L [t\Mu}b 4'e8VI0 B=xZkc 4. 总结 Cjb p- 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 -5*;J&. 2PW3S{D t 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 8o!^ZOmU< 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 JO$]t|I s+t eYL#Zi 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 \crmNH)3 s9dBXfm 应用示例详细内容 K%@SS8!oy 8+b3u05 系统参数 +:8YMM#9V VL1z$<vVXt 1. 该应用实例的内容 `Wt~6D
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}e7g d]M WkmS
_Dt TG<E 30-wTcG 2. 仿真任务 #>oO[uaY 7!r`DZ"yF 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。 AFA*_9Ut AH,F[vS 3. 参数:准直输入光源 `-\JjMSQ1 u _^=]K; eW<hC( OH~qJ< 4. 参数:SLM透射函数 =l_"M M:M<bz Vu
t;6/bT- 5. 由理想系统到实际系统 =jHy6)6w QrA+W\=_`y $5[RR 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 .
2Q/D?a 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 p0@mumh 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 Y5pNKL 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 t)+dW~g 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 a}{! %5
j3F=P o%7yhCY
L0~O6*bk 351'l7F\ 应用示例详细内容 )9,"~P2[R s os& 仿真&结果 [b'fz "+_0idpF 1. VirtualLab中SLM的仿真 ;c}];ZU3G ~;` #{$/C& 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)。 m#p^'}]!; 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 dy'?@Lj; 为优化计算加入一个旋转平面 [Xg"B|FD0 wtyu"=
_FgeE`X &GAx*.L 2. 参数:双凸球面透镜 E$
rSrT( 06
1=pV$CJ %m`QnRX?D 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 : Tl?yGF 由于对称形状,前后焦距一致。 $4]PN2d& 参数是对应波长532nm。 GC2<K 透镜材料N-BK7。 RPQ)0.O7 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 egvWPht'_ ]y
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gw^+[}U# @YELqUb*
MN4}y5 Y@eUvz 3. 结果:双凸球面透镜 e^TF.D?RS [OSUARm
v 1g+<`1=KT 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 i:72FVo 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。
lNw?}H 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 I 3PnyNZ &2J|v#$F
V"XN(Fd^ YoA$Gw2
-M}iDBJx># 4. 参数:优化球面透镜 mLO6`]p{H I(SE)%!%S C'#:}]@E 然后,使用一个优化后的球面透镜。 3IIlAzne; 通过优化曲率半径获得最小波像差。 Sz&`=x# 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 i^(<E0vS 透镜材料同样为N-BK7。 Z)~2{) &[uGfm+@ so*7LM?ib> 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 B=7L+6 c-F&4V
\kx9V|A' e9hQJ
1{)x 5. 结果:优化的球面透镜 ]Az >W*Y t$J-6dW K""04Ew*pV 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 2#!D" F 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 0ro+FJ r 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 jiat5
42M3c&@P
;_!;D#: 'Tn$lh 6. 参数:非球面透镜 Jx]`!dP3 lz>hP s$;v )w$ 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 Kfh"XpWc$ 非球面透镜材料同样为N-BK7。 he,T\}; 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 XcXd7e (`&g 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 qXW5_iX *7ox_ R@ g?ft;kR6S
Xs`/q}R oKUJB.PF 7. 结果:非球面透镜 GZ"O%:d t0Uax-E( ty ~U~ 生成期望的高帽光束形状。 <M=K!k 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 {,m!%FDL 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 _<8n]0lX3 VH/_0
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e>[QF+e)y iMSS8J 8. 总结 =8]'/b 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 x|Dj &wJ"9pQ~6E 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 E4PP&' 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 F~m tE8B: MxY CMe4S[ 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。 Ut<_D8Tzx j%lW+[% 扩展阅读 W!{uEH{%l /<@oUv 扩展阅读 rl4-nA 开始视频 }Vt5].TA - 光路图介绍 `O[M#y%*E 该应用示例相关文件: 7w9) ^ - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 LWY`J0/ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 ~
60J PpbW+}aCF bz@4obRqf QQ:2987619807 :Z<-J`
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