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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) (YmIui> 应用示例简述 =7-kD3 1. 系统细节 qX[C% 光源 `\BBdQ#bH — 高斯激光束 AMK3I`=8WO 组件 k5)IBO — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 3`"k1W — 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 EScy!p\* 探测器 Jx4~ o{Z}c — 视觉感知的仿真 1_n5: — 高帽,转换效率,信噪比 4tapQgj24 建模/设计 `E>o:tff — 场追迹: GL&rT& 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 7tY~8gQel )B5U0iIi 2. 系统说明 TjctK [db@ `-rtU
n2(\pQKm k@9q5lu;T 3. 建模&设计结果 6HVGqx !6s]p%{V 不同真实傅里叶透镜的结果: WMoRosL74 <|a9r: [ @oMl^UYM= (L<G=XC 4. 总结 C[JPohm 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 @d[)i,d:G @y# u!} 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 Ti5"a<R4m6 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 OadGwa\:s C2
!F 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。 mgEZiAV ? Bq85g5Dc 应用示例详细内容 16N`xw+{ OgyHX>}bH 系统参数 JG'&anbm -.vNb!= 1. 该应用实例的内容 4+0:(=>[% Qhn>aeW, 4f,%@s)zn MCfDR#a 2FTJxSC 2. 仿真任务 *>Zq79TG u O~MT7~[X 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。 }j#c#''i 0OVxx>p/x 3. 参数:准直输入光源 ezk:XDi4 Cx`?}A\% I [v~nY~l` hKp-" 4. 参数:SLM透射函数 eZRu{`AF* q?Mmkh)g
QEq>zuz5; 5. 由理想系统到实际系统 q VJC O-K| e p\a :U#4H;kk~j 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 knu>{a} 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 q^kOyA. 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 N7qSbiRf< 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 V8J!8=2 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 y+a]?`2
ob>2SU[Y ,7|2K &C5
c5tCw3$t nrI-F,1 应用示例详细内容 1x4{~g\ C+c;UzbD 仿真&结果 ]1n
=O"vE 2UjQ!g` 1. VirtualLab中SLM的仿真 Gcu?xG{ D7b]
;Nf\ 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 IH'&W 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 .
[\S=K|/ 为优化计算加入一个旋转平面 "EC,#$e%ev IG~d7rh" C)`y<O WMd5Y`y 2. 参数:双凸球面透镜 FQCz_z D[ (A`!) ibskce{H 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 'IroQ M 由于对称形状,前后焦距一致。 I HtNaN ) 参数是对应波长532nm。 ]l4#KI@ 透镜材料N-BK7。 ue{0X\[P< 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 VKp4FiI6 ^<O=<tN\
Mk@%Wuxg2 .#y.:Pb|e
%B'*eBj~fw ht%:e?@i 3. 结果:双凸球面透镜 n$}Cj}eju juQQ vEIDf{ 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 ;y"quJ'O 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 X8 (,
,>_ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 w{;esU !4B($]t
t1)Qa(#] *^q%b/ f
Jx8?x#} 4. 参数:优化球面透镜 xr*hmp1 EpCsJ08K UfnjhHu 然后,使用一个优化后的球面透镜。 2'zYrdem 通过优化曲率半径获得最小波像差。 =N%;HfUD 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 !yQ# E2/A 透镜材料同样为N-BK7。 yBwgLn -_RMiGM?T P~y% 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 B2PjS1z2 5g3D}F>OJ
!!4` #Z0+# & A%*sD6 5. 结果:优化的球面透镜 >Hq)1o HTz&h#)JQ ~;A36M-[. 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 q;p:)Q" 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 l|c# 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 P<@V
Lgh. 1foK
11s*C # D/1f>sl 6. 参数:非球面透镜 ,s*-2Sz s6|EvIVM Rs<li\GS 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 G/:;Qig 非球面透镜材料同样为N-BK7。 +&7D
;wj= 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 VuqJ&U.- !vB8Pk" 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 +p:#$R)MW T(E$0a)# n9}3>~ll
478gl
o #&A)%Qbg 7. 结果:非球面透镜 Bg?f}nu7 j~d<n_ Vu3;U 生成期望的高帽光束形状。 kDAPT_Gid 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 nS8oSs_ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 tiI:yq0 Ov$_Phm:
06FBI?;|=
XANPI| a&3pPfC 8. 总结 &>
Myf@ 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 FOA y'76p iB =R 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 &jh'B , 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 6tC0F= Bw]Y71 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。 ~|_s2T 6 6G$5 扩展阅读 UQmdm$. cN}Aeo 扩展阅读 .</`# 开始视频 h JVy-] - 光路图介绍 \^$g%a 该应用示例相关文件: afVl)2h - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 i$GL]0 - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 hx4X#_)v .d)X.cO 8J}gj7^8 QQ:2987619807 yHY \4OHS
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