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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) kiyc ^s 应用示例简述 k_!e5c 1. 系统细节 \PUJD,9H 光源 8#VD u( — 高斯激光束 "TJ*mN.i{} 组件 g&85L$
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 ~D>pu%F — 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 ,oh;(|= 探测器 8I *N — 视觉感知的仿真 $xbW*w — 高帽,转换效率,信噪比 Z.u1Dz 建模/设计 #CaPj:>[ — 场追迹: IhBc/.&RL 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 E_aBDiyDf 6[4VbIBSI 2. 系统说明 2jC` '8 ~r!(V;k{
{x.0Yh7
q:TNf\/o 3. 建模&设计结果 [5& nH@og g+4y^x(X@1 不同真实傅里叶透镜的结果: 9i}$245lB Pv/v=s>X giX[2`^NG N{S) b 4. 总结 GPK\nz} 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 /De~K+w7o #}FUa u$ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 z__?k Y 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 3>-h-
cpMX D,ZLo~ 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。 "mf$E| #YYJ4^":k 应用示例详细内容 rO$pj~!|Q NFZ(*v1U 系统参数 B(++*#T!^m ZQ_6I}i") 1. 该应用实例的内容 T5."3i Ly+UY.v" R-S<7Q3E0= hc[ K
VLpS Qk:Lo*! 2. 仿真任务 [jzsB:;XB& 14B',]` 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。 PY.K_(D )x7n-|y6 3. 参数:准直输入光源 eKvr1m- - Iz09O:ER 2URGd#{VQ Giv,%3' 4. 参数:SLM透射函数 eZa*WI= vTO9XHc E
q2vD)r 5. 由理想系统到实际系统 OL>>/T oQ<[`.s *9EwZwE_K 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 q>.7VN[
vE 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 #dWz,e3 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 tF`L]1r> 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 <|}Z6Ti 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 e$Ds2%SaT
B>^6tdz 'K ?h6?#
j2MA['{ Ayw_LCUD 应用示例详细内容 #cfiN b}GX SH{@yS[c! 仿真&结果 G;G*!nlWf 0!\C@wnH 1. VirtualLab中SLM的仿真 ;`78h?` wf\"&xwh? 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)。 Sv n7.Ivep 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 @.eN+o9| 为优化计算加入一个旋转平面 BV~J*e bkV<ZUW|; L@S\ rImw rv*{[K 2. 参数:双凸球面透镜 pux IJ |u>(~6 ,<rC,4-F< 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 'v6@5t19j 由于对称形状,前后焦距一致。 dw"Es;^ 参数是对应波长532nm。 XjG S.&'I 透镜材料N-BK7。 V!He2< 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 kXwAw]ogN U#[&(
^5sA*%T4 0Qt!w(
u5oM;#{@- MYS`@%ZV#k 3. 结果:双凸球面透镜 90Ki.K 0 gXdMGO> Tz @=N] D 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。 "]S 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 @|b-X? ` 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 s:3[#&PQpN [I
*_0
Dp([r %10ONe}
h3?>jE=H 4. 参数:优化球面透镜 (s3k2Z GTdoUSUq r].n=455[ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 QHR,p/p 通过优化曲率半径获得最小波像差。 EqW~K@ 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 Ek{Q NlQ]4 透镜材料同样为N-BK7。 $tmdE)"& vE:*{G;Y uHg q"e 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 9J3fiA_ >yC=@Uq+
W8d-4')| p) 8S]p] 5. 结果:优化的球面透镜 (7Z+ De? !D??Y^6bI <mn[- 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 Z`S#> o 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 /hl'T'RG 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 lz,M$HG<[
A=N$5ZJ
<s9{o
uZ ;,f\Wf"BW 6. 参数:非球面透镜 C"I
jr=w ;{ifLI0# y :;.r: 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 /lBK )( 非球面透镜材料同样为N-BK7。 %(YQ)=w 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 b84l`J _(N+z. 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 f^F;`;z Ob$``31{s ?
:H+j6+f
r:H]`Uo'r r: K1PO 7. 结果:非球面透镜 I C gm9*z.S\' Uy?jVPL 生成期望的高帽光束形状。 meX2Y; 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 QG5WsuT 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 U{2xgNJ e*:K79y
LF7-??'
(]]hSkE c*IrZm 8. 总结 @:>"VP<( 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 mnpk9x}m 8 .%0JJ .3 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 TLwxP" 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 &;@L]
o +z;*r8d<X 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。 :iE b^F} f[o~d`z 扩展阅读 UoT`/. :HY$x 扩展阅读 :&BPKqKp 开始视频 v=llg ^ - 光路图介绍 '`jGr+K,wU 该应用示例相关文件: }5
rR^ryA - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 \=%lH =yS - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 ~gI%lORqN 3xyrWl tguB@,O QQ:2987619807 F^%w%E\
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