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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) =AEl:SY+ 应用示例简述 {Yq"%n'0 1. 系统细节 pc9m,?n 光源 i,#j@R@.C7 — 高斯激光束 udw>{3> 组件 2"0q9 Jg — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 JF{yhx,+p — 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 2I:x) 探测器 Pn?Ujjv — 视觉感知的仿真 `N<6)MX3>g — 高帽,转换效率,信噪比 j}P
xq 建模/设计 R`M>w MLH — 场追迹: >fZ N?>` 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 3JhT vbFi#|EU 2. 系统说明 o8<0#W@S q{4W@Um-
t<8vgdD 4I"%GN[tA 3. 建模&设计结果 </xz
V<Pi 8+}yf.` 不同真实傅里叶透镜的结果: g2?kC^=z= FKYPkFB !4;A"B( 0%x"Va~"z 4. 总结 U`)\|\NY 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Myj5qh j ?c"BF. 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 qKt*<KGeY 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 kmNa),`{s 4o/}KUu(* 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。
IBP3 JAt$WW{ 应用示例详细内容 8x)&4o@ hk5[ N= 系统参数 c>SFttbU WFr;z* 1. 该应用实例的内容 X667*L^ E&;[E ot%^FvQ[c Np2I*l6W a:q>7V|%$ 2. 仿真任务 MWGs:tpL4 c+BD37S 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。 OBnf5*eJ 0f_+h %%= 3. 参数:准直输入光源 F.rNh`44 Xmmb^2I QD8.C=2R :.VI*X:aQh 4. 参数:SLM透射函数 95XQ?% o"kVA;5<G
Ee~<PDzB 5. 由理想系统到实际系统 Jn|sS(Q} wo#,c( 61aU~w11a 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 eq"
eLk6h 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 24g\xNnt 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 LL0Y$pHV 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 }]<Ghns 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 i]cD{hv
_ww>u""B~ *dAQ{E(rO
f]_{4Olk =~D QX\ 应用示例详细内容 L2sUh+'| "^froQ{"T 仿真&结果 aAbK{=/y_! 7^oO
N+=d 1. VirtualLab中SLM的仿真 74w Df IgmCZ?l&0 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)。 LJ8 t@ui 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 B,5kG{2! 为优化计算加入一个旋转平面 sBq-"YcjR Xf YbWR {}n]\zO % f0|wN\ 2. 参数:双凸球面透镜 b)[2t^zG /g]NC? gX%"Ki7. 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 c98^~vR]] 由于对称形状,前后焦距一致。 c%+_~iBUN 参数是对应波长532nm。 ymW? <\AD, 透镜材料N-BK7。 \[J\I 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 5Ic'6AIz yg^ 4<A
ufi:aE=} {y%|Io`P
<r1/& RW, h}U>K4BJ 3. 结果:双凸球面透镜 \zT{zO&! 3sK^
( 1\X_B`xwD 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。 -`A+Qp) 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 R*`=Bk0+ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 /8? u2
q 6QYHPz
Z VyJ%"(E Vo;0i$
Pr_DMu 4. 参数:优化球面透镜 v8y !zo' 0F%/R^mw Y '+mC 然后,使用一个优化后的球面透镜。 =&" a:l 通过优化曲率半径获得最小波像差。 0B]c`$"aD 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 .O&[9`"' 透镜材料同样为N-BK7。 3(,c^F 5D < HoO1_{q" 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 5|A"YzY# XE$;Z'Qhjm
hEA;5-m HLX#RQ 5. 结果:优化的球面透镜 w
y&yK*w _&RGhA Od+nBJ
由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 pHzl/b8 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 wD92Ava
一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 (,R\6
tRbZX{
!q1XyQX jGUegeq 6. 参数:非球面透镜 `Ip``I#A Fu>;hx]s zXW;W$7V4 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 [
e#[j{ 非球面透镜材料同样为N-BK7。 i
2 ='> 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 #!C|~= s_P[lbHt. 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 u/apnAW@M ul{D)zm\D Gce[RB:
iSNbbu# r-_-/O"l 7. 结果:非球面透镜 kvN<o-B Z~ K} @ g:YUuZ 生成期望的高帽光束形状。 {8556> \~ 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 kbSl.V%) 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 n5Mhp:zc, `o0ISJeKp
kyf(V)APPu
o QR?H \j4!dOGZ 8. 总结 44pVZ5c 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 xLP8*lvy USJ4Z 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 X([@}ren 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 b?/Su<q v}=pxWhm 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。 >:OP+Vc :4)lmIu 扩展阅读 I7C+XUQkQ |M EJ)LE7 扩展阅读 hVdGxT]6 开始视频 !Pu7%nV. - 光路图介绍 Q6n8 ,2* 该应用示例相关文件: Ch]q:o4 - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 Mo]iVj8~ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 GuF-HP}xM b/4gs62{k bd3>IWihp QQ:2987619807 &`_|[Y ]H
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