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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) wA~Nfn
^ 应用示例简述 <WbD4Q<3? 1. 系统细节 +NXj/ 光源 [
$"iO#oO — 高斯激光束 d,)F #;^5 组件 l9L;Tjj — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 <zDe;& — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 }.gg!V'9w 探测器
7:p]~eM) — 视觉感知的仿真 TwhK>HN — 高帽,转换效率,信噪比 z
vYDE] 建模/设计 <NAR'{f — 场追迹: ?\pE#~m 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 |(H|2]b4= 8
[."%rzN 2. 系统说明 IIR?@/q Em]T.'y
7Rh:+bT h1gb&?w5P 3. 建模&设计结果 mcX akWmi FXSDN268 不同真实傅里叶透镜的结果: SmLYxH3F |zT0g]WH LK%B6-;~- {pg@JA 4. 总结 [:=[QlvV 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 g`6wj|@ =W 7w$R-Y/E 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 /uc/x+(_ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 &B85; C/vLEpP{(/ 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。 @/u`7FO$& }2.}fHb2 应用示例详细内容
_NZHrN E9:hK 系统参数 Sp )} X]*/]Xx 1. 该应用实例的内容 &sgwY yk)j;i4@ H44&u](8{ (KMobIP^ yfW^wyDd2o 2. 仿真任务 -:>#w`H 16Y~5JAc 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 K{P#[X*5 Pb;`'<*U 3. 参数:准直输入光源 M(E_5@?3 b?NeSiswn /#=J`*m_ 4<K`yU]" 4. 参数:SLM透射函数 .Topg.7W 4w6K|v<X
`4q}D-'TF8 5. 由理想系统到实际系统 v`w?QIB] NXNon*" 15:@pq\ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 S:uEK 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 a0.3$ 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 +"cyOC 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 FxX3Pq8h 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 K@~#Gdnl
\KXEw2S E|;5Z*
Y]K]]Ehp an`(?6d 应用示例详细内容 1n(}Q1fa #jx?uS 仿真&结果 DOIWhd5: Lp)8SmN 1. VirtualLab中SLM的仿真 @e0skc 2H+DT-hK 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)。 ;Hb[gvl 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 hb8XBBKR 为优化计算加入一个旋转平面 b[;3KmUB Q3q.*(# N:[;E3?O 5 hadA>d 2. 参数:双凸球面透镜 l_-n&(N2<[ *m@w^In^ l1Q+hz5"*U 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 5@+E i25 由于对称形状,前后焦距一致。 pNQkKDbL+ 参数是对应波长532nm。 hr6e 1Er 透镜材料N-BK7。 =DTOI 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 KBqaI(( cu?(P;mQi
dG?a"/MA u=}bq{
&E
riskI %O=V4%"m\ 3. 结果:双凸球面透镜 @dCPa7:>& ,1;8DfVZV &N_c-@2O 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。 [Um4\QvUx 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 j~*Z7iu 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 kz;_f :U. )YHY
H"rzRd;S >[fVl8G_0
:+Q"MIU 4. 参数:优化球面透镜 =&VXn{e n_n|^4w mhLRi\[c ) 然后,使用一个优化后的球面透镜。 d74g|`/ 通过优化曲率半径获得最小波像差。 3!9 yuf 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 }t%>_ 透镜材料同样为N-BK7。 T|s0qQi CCh8? sM "I}Z2 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 m_"p$m; -y*_.Ws9
mHEf-6|C` -+=:+LhSMb 5. 结果:优化的球面透镜 )uid!d ,ANK3n\ A$%!9Cma 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 YqSXi~. 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 R=?po= 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 {rvbo1t
U\Ar*b) /T
loUl$X.u [)SR$/A 6. 参数:非球面透镜 7IT l3> d$_q=ywc x]R(twi 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 DqzA U7 非球面透镜材料同样为N-BK7。 p=~h|(M| 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 N~$Zeq= >GznG[Ku 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 (HaKF7Jsi +|?|8"Qg r[v-?W'
1n`1o-&l- 5{ FM#@ 7. 结果:非球面透镜 uPFHlT .b#9q6F-/ PNJe&q0* 生成期望的高帽光束形状。 0Ox|^V 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 $,;S\JmWP 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 P YF.#@":& Aa`MK$29F
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L v:"m 8. 总结 -jVaS wt 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 G;Wkm| ?]W~ qgA 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 L-z;:Ztk 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 !eR-Kor 8jjFC9Cbn0 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。 i-k >U}[% '(*&Ax 扩展阅读 7<3U? ]0 _V& !4Zd9: 扩展阅读 $7UoL,N> 开始视频 /^'Bgnez - 光路图介绍 9k\)tWe 该应用示例相关文件: ';b3Mm
# - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 PEW4J{(W - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 `*NO_K W-z90k4Z5 *#1y6^ QQ:2987619807 VT%
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