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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) =,6z4" ) 应用示例简述 @X#F3; 1. 系统细节 QC}CRkp 光源 T7hcnF$ — 高斯激光束 Q o{/@ 组件 -#N.X_F — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 #Up86(Z — 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 V<T9&8l+: 探测器 D=-SO
+ — 视觉感知的仿真 `T5W}p[6 — 高帽,转换效率,信噪比 RwpdRBb 建模/设计 L?mrbay — 场追迹: %z,mB$LY 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 `xqr{lhL !ug8SAOaz/ 2. 系统说明 o <pf#tifv :&V h?
"hH.#5j /rnu<Q#iH 3. 建模&设计结果 j i7[nY V{/?FO?E 不同真实傅里叶透镜的结果: 8c9*\S 4NheWM6 kuszb~`zPY )<h*eS{ 4. 总结 3z{?_;bR 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 s %j_H nxnv,AZG 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 QI'Oz{vE 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 EyJJ0 YIQ
4t 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。 P3+5?.p. dx MOn 应用示例详细内容 R;uvkg[o $P/~rZ@M@ 系统参数 N4F.Y"R$( }ppN k:B 1. 该应用实例的内容 &=] ~0$ XDOY`N^L *x@Onj tE<H|_{L f
e\$@- 2. 仿真任务 7)`nD<j5 Y']\Jq{OS 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。 h-q3U%R4}@ *\+\5pu0 3. 参数:准直输入光源 }YGV\Nu EE&K0<?T|: jnO9j_CY !Xf5e*1IS 4. 参数:SLM透射函数 .sha& KX ,S
f-vCm 5f 5. 由理想系统到实际系统 PUT=C1,OFR JjtNP)We
4":KoS`,j 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 4gI/!,J(b 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 z+0I#kM"1 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 y-'$(x 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 ey7 f9 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 N7b8m?!
VA6} fInb[
+rd|A|hRq q;T{|5/O 应用示例详细内容 <'y?KiphL 5d Eh7XL 仿真&结果 2b}t,&bv? :%tU'w 1. VirtualLab中SLM的仿真 GZN ^k+w MU@UfB|;u 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 3oF45`3FV 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 ,>bh$| 为优化计算加入一个旋转平面 ]
{RDV A=] c69C b|l:fT?& 0fb2;&pUa 2. 参数:双凸球面透镜 EizKoHI-z tU }h~&M w1Nm&}V 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 K
-nF lPm\ 由于对称形状,前后焦距一致。 l%k\JY- 参数是对应波长532nm。 /?uPEKr 透镜材料N-BK7。 g/ T
有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 orzZ{87 !,wIQy_e4
s 1A.+ T,,WoPU8t
^cOUQ33 t6bV?nc 3. 结果:双凸球面透镜 dU&a{$ku[ : %lTU gh/EU/~d 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 F+YZE[h% 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ~qiJR`Jj 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 ity & v9 6dq(T_eG
J{.{f 5V?&8GTe
5Yg'BkEr 4. 参数:优化球面透镜 ((YMVe j8v8uZ;x F|SXn\ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 5bRJS70M 通过优化曲率半径获得最小波像差。 |XaIx#n 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 pj\u9
L_ 透镜材料同样为N-BK7。 ep!Rf: h9t$Uz^N = 6j&4p
` 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 Mo|;'+ [T8WThs
u(z$fG:g L7n D| 5. 结果:优化的球面透镜 ;,hwZZA F|'>NL-= kjTduZ/3" 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 Yxr>"KH6a 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 8r*E-akuyr 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 %6|nb:Oa
52@C9Q,
|UkR'Ma iN bIp"W 6. 参数:非球面透镜 &y\prip .<->C?# F6|TP.VY_. 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 $.Qkb@} 非球面透镜材料同样为N-BK7。 p2hB8zL 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 UE8kpa)cQ %v=*Wb\3| 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 2":pE U{E Ansk,$
2]z8:a
>@U*~Nz @3>u@ 7. 结果:非球面透镜 !]"@kl% /MIe(,>Uh >BV^H.SO|1 生成期望的高帽光束形状。 .N,bIQnj 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 AuvkecuIh 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 +KF^Z$I =rMUov h
pd:WEI
,
hwPw]Ln/ h){0rX@:& 8. 总结
vHgi<@u 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 C/q'=:H; &xU[E!2H% 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 b(,M1.[qt 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 a4mn*, U'k*_g 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。 x,'(5* BnX0G1|# 扩展阅读 T]^62(So XPavReGf 扩展阅读 gt\E`HB8E 开始视频 GF"hx`zyJ - 光路图介绍 &p |