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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) k%VV(P]sT 应用示例简述 ft?J|AG 1. 系统细节 ^W3xw[{ 光源 s)8g4Yc* — 高斯激光束 (VU: &. 组件 "qMd%RP — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 u=p([
5] — 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 sj0Hv d9 探测器 OiJ1&Fz( — 视觉感知的仿真 lJ:B9n3OzT — 高帽,转换效率,信噪比 dl;^sn0s 建模/设计 QE m6#y — 场追迹: gdNEMT 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 s{'r'`z. F3;UH%L1 2. 系统说明 _~-VH&g0R m7cp0+Peo
m80Q Mosp rcY[jF 3. 建模&设计结果 "b|qyT* Sl qMmh2a& 不同真实傅里叶透镜的结果: j2k,)MHu!x at/bes W Vj2]-]Cm @m<xpel 4. 总结 qI5_@[S* 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 diaLw QZYD;&iY& 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 wS hsu_(i 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 |36d<b Io i%:oO
KI 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。 6Y`eYp5A Zb^0EbV 应用示例详细内容 xbvZ7g^ ,1a6u3f, 系统参数 MOJKz!% ~]O~a}]g( 1. 该应用实例的内容 L^Fni~ ~Yb5FYE qa.nm4"6+ +j%!RS$ko ;vy" i 2. 仿真任务 <V5(5gx u$X[= 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。 +>M^p2l*& [?Cv^t${+ 3. 参数:准直输入光源 ;w a-\Z 9l]+rs+ 0L S,(v4 -B* = V 4. 参数:SLM透射函数 &'TZU"_ ^mv F%"g
'-N `u$3Y 5. 由理想系统到实际系统 zn@<>o8hU }~DlOvsq Pv|g.hH9m 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 &5h{XSv 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 I}q2)@ 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 Hbn%CdDk1 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 SIYBMe 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 ;6KcX \g-
aY@]mMz\ PzMJ^H{
~:'tp28? .!e):&(8 应用示例详细内容 iyKAw
Ye% e! 仿真&结果 Tty_P, X ^8@T 1. VirtualLab中SLM的仿真 sC1Mwx PV$)k>H- 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)。 zkt`7Pg;J 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 Z$LWZg 为优化计算加入一个旋转平面 B52n'. }Go?j#
! #I8)|p?P LM\ H%=*L 2. 参数:双凸球面透镜 Oi%\'biM b+Vfi9< c<bV3, 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 P{fT5K| 由于对称形状,前后焦距一致。 (VV5SvdE 参数是对应波长532nm。 )eIC5>#. 透镜材料N-BK7。 { RH&mu 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 -FpZZ8=,M2 E6JfSH#
nsn 17P5Dr&
-:cBVu-m cq+G 0F+H 3. 结果:双凸球面透镜 h K;9XJAf i<@"+~n~GK A0X'|4I 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 ]8@s+N 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 VaP9&tWXj 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 +q n[F70} !iv6k~.e'2
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yX9 .yq 4. 参数:优化球面透镜 'F2g2W` b3. 6`Hd)T5{w 然后,使用一个优化后的球面透镜。 Z5/*iun 通过优化曲率半径获得最小波像差。 Y*VF1M,2_ 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 WbJ|]}hJ\ 透镜材料同样为N-BK7。 q)j b9e +FomAs1*f h4p<n&)F 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 +MZsL7% 9*~bAgkWI
w'[JfMu P B7x(<!B 5. 结果:优化的球面透镜 Ic2Q<V}oq yz}ik^T uA-1VwW+N 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 K*R 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 90wGS_P04 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 J.;!l
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[~NJf3c" Xwp6]lx 6. 参数:非球面透镜 ;*%3J$T+ t=nZ1GZyM L|hELWru 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 A_eO 非球面透镜材料同样为N-BK7。
5ENU}0W 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 rU4;yy*b niA>afo 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 RGgePeaw ^>wlj o$QC:%[#
^[x6p}$ *82+GY] 7. 结果:非球面透镜 CCHGd&\Z !78P+i _C@A>]GT 生成期望的高帽光束形状。 w#v-h3XcF 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 shgZru 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 *I:a\o~$[ lvAKL>qX
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"D,}| e0<Wed 8. 总结 z0H+Or 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 )O],$\u 23d*;ri5 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 BT)PD9CN( 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 IM$ d~C s%QCdU ] 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。 |.z4 VJi4 `pb=y} 扩展阅读 w=_q<1a ToK=`0#LNK 扩展阅读 z"nMR_TTu 开始视频 YEa<zhO8 - 光路图介绍 f
AY(ro9Q( 该应用示例相关文件: *(s0X[- - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 }<qZXb1 - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 ,|g&v/WlC% g@'2 :'\ C2CR#b=)i QQ:2987619807
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