切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1795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
    6569
    光币
    26994
    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) ~r*P]*51x  
    应用示例简述 LIpEQ7;  
    1. 系统细节 L 3XB"A#  
    光源 $)Bg JDr  
    — 高斯激光 h2q/mi5{  
     组件 q_fam,9  
    — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 =:I+6PlF@  
    — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 (p)!Mq "^  
     探测器 ]0j9>s2|Z  
    — 视觉感知的仿真 X$n(-65  
    — 高帽,转换效率,信噪比 $'wq1u  
     建模/设计 i@P}{   
    — 场追迹: $lwz-^1t.  
     基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 ~Ci{3j :]  
    g=8un`]7  
    2. 系统说明 uaPx"  
    r6.d s^  
     H`QQG!  
    |NFZ(6vNh  
    3. 建模&设计结果 /n,a?Ft^N)  
    t0E51Ic@  
    不同真实傅里叶透镜的结果: x!< yT?A  
    t*S." q  
    L:&k(YOBA  
    #1nJ(-D+  
    4. 总结 HLK@xKD<  
    基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 (R}ii}&  
    R{hf9R,  
     理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 S~OhtHwK  
     分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 3`.P'Fh(k  
    ~l E _L1-c  
    光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 1R%1h9I4'  
    )7cb6jCU  
    应用示例详细内容 7Ke&0eAw  
    Z}6^ve  
    系统参数 aoW6U{\  
    TD@v9  
    1. 该应用实例的内容 Q / x8 #X  
    k ]a*&me  
    kAYb!h[`  
    )X+mV  
    RVw9Y*]b  
    2. 仿真任务 `C E^2  
    !  NV#U  
    在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 mh/n.*E7  
    30j|D3-  
    3. 参数:准直输入光源 kLSrj\6I[  
    5`+5{p  
    ;t#]2<d*  
    cQN sL  
    4. 参数:SLM透射函数 k=ytuV\  
    rJyCw+N0  
    F =a+z/xKT  
    5. 由理想系统到实际系统 J4$! 68  
    :3h{ A`u  
    m:QG}{<.h  
     用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 V >-b`e  
     因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 I3b"|%  
     对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 RzKb{> ;A  
     实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 iP@6hG`:  
     表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 8T[ 6J{|C  
    *Nb#W!  
    6 ,ANNj  
    bzpFbfb  
    9=l.T/?sf  
    应用示例详细内容 A;XOT6jv?  
    p zw8T  
    仿真&结果 Nh?| RE0t  
    uYI@ 9U  
    1. VirtualLab中SLM的仿真 DbI!l`Vn4  
    F0Jx(  
     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)。 $m$;v<PSe  
     以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 U%<rn(xWXD  
     为优化计算加入一个旋转平面 Njc%_&r  
    a dfR!&J  
    z`Wt%tL(  
    R6;Phdh<>  
    2. 参数:双凸球面透镜 E\7m< 'R  
    UKd'+R]  
    yc;3Id5?>  
     首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 )EM7,xMz  
     由于对称形状,前后焦距一致。 !v|ISyK  
     参数是对应波长532nm。 iO w3MfO  
     透镜材料N-BK7。 ,:n| ?7  
     有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 [4Ll0GSp  
    V)M1YZV{  
    vYmSKS  
    RSfM]w}Hq#  
    y8Xv~4qQW  
    q(o/yx{bm  
    3. 结果:双凸球面透镜 R"Liz3Vl%  
    \5 pu|2u  
    x+5p1sv6  
     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。 ` m@U!X  
     较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 pcS+o  
     一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 [onqNp  
    3k$[r$+"  
    U 5w:"x  
    ]DG?R68DQ  
    :t$aN|>y  
    4. 参数:优化球面透镜 OWjJxORB  
    *O$CaAr\s  
    0 >Z ;Ni  
     然后,使用一个优化后的球面透镜。 O>y'Nqz  
     通过优化曲率半径获得最小波像差。 Wl"0m1G  
     优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 4Cb9%Q0  
     透镜材料同样为N-BK7。 4R%*Z ~  
    $o?@ 0  
    `iKj  
    关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ?9MVM~$  
    LE^G&<!  
    OKOu`Hz@  
    zJlQ_U-!  
    5. 结果:优化的球面透镜 L6P1L)  
    ws/63 d*  
    h[tix:  
     由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 ?^#lWx q  
     转换效率(68.6%)和信噪比一般。 yBe d kj  
     一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 2(!fg4#+  
    T$4P_*  
    Y(VJbm`  
    |+IZS/W"  
    6. 参数:非球面透镜 Yd cK&{  
    gYop--\14]  
    h~Q)Uy5N(D  
     第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 QrG`&QN  
     非球面透镜材料同样为N-BK7。 q> :$c0JY  
     该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 Px@/Q  
    pI[ZBoR~  
    关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 <-Bx&Q  
    @JkK99\(>9  
    ;,'igdold  
    1t[j"CG(o  
    V_n<?9^4  
    7. 结果:非球面透镜 OK|qv[  
    `em9T oJV  
    .3pbuU  
     生成期望的高帽光束形状。 \a^,sV  
     不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 hv$yV%.`  
     非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 YA(@5CZ  
    #<7O08 :  
    #!J(4tXny  
    n";02?@F  
    'Yy&G\S  
    8. 总结 @+,pN6}g  
    基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 ~vdkFc(8B  
    w2(guL($  
     理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ^,Ydr~|T  
     分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 s Wjy6;  
    ~=r^3nZR/J  
    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。 c>bq%}  
    C R<`ZNuWz  
    扩展阅读 O!1TthI  
    v`q\6i[-  
    扩展阅读 RH;:9_*F  
     开始视频 0pe3L   
    -     光路图介绍 0Sl]!PZR1  
     该应用示例相关文件: L}{`h  
    -     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 D]! aT+  
    -     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
    H%f:K2  
    IputF<p  
    iP~,n8W  
    QQ:2987619807 5wtTP ;P  
     
    分享到