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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) qggRS)a 应用示例简述 4JXJ0T ar 1. 系统细节 pimI)1 !$' 光源 N2lz{ — 高斯激光束 )}Cf6m} 组件 s4 Vju/ — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 j,z)x[3} — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 ?[%.4i;-h 探测器 r>.l^U9hJ — 视觉感知的仿真 G&4D0f — 高帽,转换效率,信噪比 K??jV&Xor 建模/设计 _Ih"*~ r/& — 场追迹: Yu9VtC1 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 fuWAw^& uA cvUN-@ 2. 系统说明 w4zp%`?D' ~RZN+N
bL{D*\HF Ds{bYK_y 3. 建模&设计结果 <vu~EY0. ++ObsWZ 不同真实傅里叶透镜的结果: w{]B)>! 1W ZZc^~ 3K/]{ dkD \g v-2., 4. 总结 i~*6JB| 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 dF|R`Pa2ML z80*Ylx 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 b{X.lz0 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Ec }9R3 m P2U4,?_e 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 :`0,f ?cE n7zM;@{7 应用示例详细内容 "chf\-!$ gV*4{d` 系统参数 x}x )h3e ^;?w<9Y 1. 该应用实例的内容 XjYMp3 `V.tqZF dkSd
Y+Q A>(EM}\, cBHUa}: 2. 仿真任务 Urksj:N t{B6W)q 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)y_[:[ M3dUGM 3. 参数:准直输入光源 RusiCo!r vY[u;VU qR
,
5 aD~S~L! 4. 参数:SLM透射函数 5bol)Z9BO ]eTp?q%0
O.aAa5^uh 5. 由理想系统到实际系统 8-smL^~%# PI8ag )a+bH </' 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 "kucFf f 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 a(h@4 x 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 $0]5b{i] 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 8zwH^q[`r 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 d Z+7S`{
e`5:46k| m5hu;>gt
}Fu2%L> h}S2b@e| 应用示例详细内容 Q1H.2JXr 5F:\U 仿真&结果 XD[9wd5w8 DG3Mcf@5 1. VirtualLab中SLM的仿真 s GrI%3[e" &((04<@e 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 IY?o \vC 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 C ?\HB#41 为优化计算加入一个旋转平面 jank<Q&w d 5hx%M >q&e.-qL 9YBlMf`KEf 2. 参数:双凸球面透镜 cL"Ral-qB ux[13]yY za8+=? 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 M@0S*[O{" 由于对称形状,前后焦距一致。 rPHM_fW(O@ 参数是对应波长532nm。 qtP*O#1q 透镜材料N-BK7。 4@-Wp] 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 (c[DQS j kioIyV\=
ikPr> >.REg[P
O:dUzZR[' ldG$hk' 3. 结果:双凸球面透镜 pFwe&_u] ?W&ajH_T XK(aH~7xme 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@rZ^Aa 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 I#zL-RXT 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 U.|0y =
g#5t8w
v\XO?UEJ2 L_IvR 4:j~
B^x}=Z4 4. 参数:优化球面透镜 _cbXzSYq& f{'NO`G mQtOx 然后,使用一个优化后的球面透镜。 WVL\|y728s 通过优化曲率半径获得最小波像差。 r\}
O{ZO 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 _^^5 透镜材料同样为N-BK7。 &hzr(v~; o1Wf#Zq ?j}
Fxr 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 k6_OP] hud'@O"R+
f:9qId
;/M p vu% p8 5. 结果:优化的球面透镜 z'EphL7r Aac7km c* )PS`]t 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 (HeIO 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 CWnRRZ}r 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 FFf
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rrZ'Dz
gac/%_-HH7 V}4u1oG 6. 参数:非球面透镜 xllmF)]*Y Q!W+vh _Tma1~Gq 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 SwhArvS 非球面透镜材料同样为N-BK7。 ATI2 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 $`/F5R! _[J>GfQd 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 SvD:UG "=9)|{=m }4xz, oN
Dn;$4Dak( Oxh.& 7. 结果:非球面透镜 2iWxx:e A#w*r-P >zv}59M 生成期望的高帽光束形状。 yrR,7vJ 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 IN!IjInaT@ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 w;T?m," +/8KN
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1?T^jcny:M XO4r rAYvW 8. 总结 EA!I&
mBq 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 }Ym~[S*x xA"7a 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ro@`S: 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 +~M`rR* 7vK}aOs0 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 +?bOGUik |", / 扩展阅读 QgW4jIbx [Ma
d~; 扩展阅读 1;y?!;FD 开始视频 \-)augq([ - 光路图介绍 jX{t/8v/s4 该应用示例相关文件: GAcU8MD - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 2sXX0kq~V - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 n4Eqm33 -$_h]x*
W \Y}nehxG@ QQ:2987619807 \BxE0GGky
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