切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1844阅读
    • 0回复

    [分享]基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6613
    光币
    27214
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-08-02
    空间光调制器(SLM.0003 v1.0) O9(r{Vu7u  
    应用示例简述 mfny4R1_  
    1. 系统细节 @mt0kV9  
    光源 OTB$V k  
    — 高斯激光 '<iK*[NW  
     组件 nH !3(X*  
    — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 O;HY%  
    — 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 +KEkmXZ  
     探测器 `N/RHb%  
    — 视觉感知的仿真 % p?b rc  
    — 高帽,转换效率,信噪比 !}M,  
     建模/设计 ~e@>zoM'^  
    — 场追迹: CY?G*nS?iK  
     基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 2eQdQwX  
    .7ayQp  
    2. 系统说明 Xl |1YX1&m  
    he+#Q 6  
    = \ , qP  
    ;oH ,~|K  
    3. 建模&设计结果 $!A:5jech  
    m+$ @'TbP  
    不同真实傅里叶透镜的结果: ?v}Bd!'+P  
    n uQM^2  
    )<4_:  
    1+y"i<3)  
    4. 总结 t>UkE9=3\  
    基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 r!N]$lB  
    *B)yy[8j+  
     理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 S\NL+V?7h  
     分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 \'?#i @O  
    bzmr"/#D3  
    光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 oCi ~P}r  
    gd@p|PsS^  
    应用示例详细内容 ;SKh   
    GgFi9Ffj  
    系统参数 `BZ&~vJ_  
    0>6DSQq~t(  
    1. 该应用实例的内容 f%qt)Ick  
    6\d X  
    H ;@!?I  
    \ SCy$,m  
    ~bA,GfSn0  
    2. 仿真任务 0WxCSL$#I  
    z xZtz  
    在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 r;cV&T/?  
    `kBnSio~  
    3. 参数:准直输入光源 `m%dX'0 E  
    _EYB 8e  
    IvBGpT"(I  
    ,WTTJN  
    4. 参数:SLM透射函数 KAA3iA@>+  
    q{4|Kpx@  
    uf)Oy7FQ  
    5. 由理想系统到实际系统 Nofu7xiDw[  
    &y_? rH  
    _ptP[SV^j  
     用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 /nB'kg[h\  
     因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 X1J;1hRUP  
     对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 Ns~&sE:  
     实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 +/'<z  
     表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 !r&Bn6*  
    ,=w!vO5s  
    M StX*Zw  
    )BV=|,j  
    <4?*$  
    应用示例详细内容 r:l96^xs  
    pz}mF D&[  
    仿真&结果 w{7 ji}  
    JAb$M{t  
    1. VirtualLab中SLM的仿真 nX x=1*X  
    u35q,u=I  
     由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 *=nO  
     以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 f~gSJ< t4  
     为优化计算加入一个旋转平面 t3F?>G#y  
    V2`;4dX*2  
    (.^8^uc 7X  
    6Dzs?P  
    2. 参数:双凸球面透镜 C!UEXj`l9  
    !]DuZ=  
    ~Yl$I,  
     首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 23E 0~O  
     由于对称形状,前后焦距一致。 H @!#;w  
     参数是对应波长532nm。 (:}<xxl  
     透镜材料N-BK7。 Va9q`XbyO  
     有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 #MM &BC  
    4]BJ0+|mT  
    l BiovT  
    cF.mb*$K  
    K\sbt7~  
    F.KrZ3%4iB  
    3. 结果:双凸球面透镜 0 BC`iql5  
    %]jQ48^R  
    .Vh*Z<9S4  
     生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 ^![{,o@"A  
     较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ONWO`XD  
     一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 y&rY0bm  
    M.k|bh8  
    T +\B'"  
    7\/u&  
    ;eR{tH /4  
    4. 参数:优化球面透镜 N !IzB]  
    |Y{PO&-?r  
     1~EO+  
     然后,使用一个优化后的球面透镜。 hO;9Y|y  
     通过优化曲率半径获得最小波像差。 `E;)`J8b  
     优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 4<yK7x  
     透镜材料同样为N-BK7。 @W)/\AZ3  
     ~^7  
    *R!]47Y d  
    关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 9Z9l:}bO  
    Ld~4nc$H8  
    62NkU)u  
    rIPl6,w~  
    5. 结果:优化的球面透镜 <,-,?   
    ^je528%H  
    >W~=]&7{s4  
     由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 &?}1AQAYg  
     转换效率(68.6%)和信噪比一般。 nk>8SW^  
     一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 =BW9/fG  
    C,='3^Nc  
    f-]><z  
    a(!3Afi  
    6. 参数:非球面透镜 V Q h/  
    pg5&=  
    eEie?#Z/6  
     第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 q-uLA&4  
     非球面透镜材料同样为N-BK7。 KE#$+,?  
     该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 yjR)Z9t  
    .]zw*t*  
    关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 M)tv;!eQ  
    0w+5'lOg  
    wJ(8}eI  
    l}+Cdy9>  
    64b<0;~  
    7. 结果:非球面透镜 mOSCkp{<e  
    \086O9  
    iGQ n/Xdo  
     生成期望的高帽光束形状。 K /8qB~J*  
     不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 U~hCn+0  
     非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 #\0TxG5'QA  
    Q.>/*8R;  
    ?AT(S  
    Ba<#1p7_  
    ^K/G5  
    8. 总结 m/KjJ"s,  
    基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 _Z0\`kba+  
    ' me:Zd  
     理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 0hb/`[Q  
     分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 *H?t;,\  
    2\ ,e  
    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。 h%/ssB  
    -2z,cj&E{  
    扩展阅读 ` )]lUvR  
    .h a`)@MsZ  
    扩展阅读 Slo9#26  
     开始视频 u5/t2}^T  
    -     光路图介绍 J/= +r0c  
     该应用示例相关文件: #[Z<=i~C  
    -     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 RpULm1b  
    -     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
    a&8l[xe1  
    c'xUJhEL  
    MHGjvSx  
    QQ:2987619807 s5nB(L*Pjp  
     
    分享到