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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) _1$ Y\Y 应用示例简述 IV':sNV 1. 系统细节 >rP[Xox' 光源 E2cZk6~m{ — 高斯激光束 D5bi)@G7z 组件 55<!H-zt — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 z%+rI — 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 4%_c9nat 探测器 BU>R<A5h — 视觉感知的仿真 `uusUw-Gf — 高帽,转换效率,信噪比 5-({z%:P 建模/设计 hDUU_.q)D — 场追迹: eA?|X| 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 p}gA8o 3&M0@/ 2. 系统说明 Gkfzb>_V] L5KcI
W) .Sa=VC?EZ 3. 建模&设计结果 ?g@X+!RB /.A"HGAk 不同真实傅里叶透镜的结果: &%/T4$'+Y+ e F}KOOfC DXO'MZon3 UEYJd&n0CB 4. 总结 :2vuc!Pu 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 wCv9VvF` /#eS3`48 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 E|_8#xvb 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。
gy|o#&e]% /6y{?0S 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 !a!4^zqp 3N2d@R 应用示例详细内容 xy&*s\=: 7aPA+gA/ 系统参数 @/$i
-?E L %ifl:K 1. 该应用实例的内容 LZs'hA<L J#3[,~ Z:x`][vg x6Gl|e[jv `0q=Z], 2. 仿真任务 wr,+9uK G6x'Myg I 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。 (./Iq#@S pSYEC,0B 3. 参数:准直输入光源 9}fez)m:g0 Q4]Od{[ Hm|N{ @"^7ASd% 4. 参数:SLM透射函数 Y;g\ @j >/%XP_q%`e
l4iklg3 5. 由理想系统到实际系统 ty%,T.@e UFj!7gX ] Up_"qD6 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 N
Mx:Jh-YN 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 {9XNh[NbP 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 I};*O6D` 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 +/ M%%:>mY 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 #@1(
u'DpZ _nX8f
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;$4&Qp:# a=9QwEZ 应用示例详细内容 %S$$*|_G N:+d=G`x 仿真&结果 Wfc~"GQq4 ?FR-aXx 1. VirtualLab中SLM的仿真 H(M{hfa| j}(m$j' 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)。 .EH1;/ 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 ~0?B 为优化计算加入一个旋转平面 ub`zS-vb WNKP';(a@G tL<.B tB(~:"|8 2. 参数:双凸球面透镜 ga S}>?qk _.BT%4 ^kz(/c/ ? 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 Unb3
Gv#O 由于对称形状,前后焦距一致。 "Y- WY,H 参数是对应波长532nm。 *8)va 透镜材料N-BK7。 M#m;jJqON 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 )1HWD]>4 L*vKIP<EMM
Qj(ppep\U" T"gk^.
n"Bc2}{ ]bpgsW:Xu 3. 结果:双凸球面透镜 /5j5\F:33 %*Uc,V {0-rnSjC 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。 >V]9<*c 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 1Ax;|.KQH 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 $7i[7S4 JAXD\StC
y%kZ## .sFN[>)
ha 2=O 4. 参数:优化球面透镜 P*VZ$bUe5@ y=EVpd 1)zXv 然后,使用一个优化后的球面透镜。 ;/JXn 通过优化曲率半径获得最小波像差。 >s0![c oz 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 _5x]BH6f 透镜材料同样为N-BK7。 :g^
mg-8 BHZhdm@), ._`rh 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 4i^WE;|s PB8g4-?p6
g%!U7CM6h )58~2vR 5. 结果:优化的球面透镜 |d*a~T0 =6Gn?
/{ PiCGZybCA 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 uLPBl~Y
转换效率(68.6%)和信噪比一般。 Fkq^2o
] 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 cF8 X
|5X[/Q*K`W
$AE5n>ZD$ 1+XM1(|c` 6. 参数:非球面透镜 nbf/WOCk iemp%~UZ \hBzP^*"n 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 fmc\Li 非球面透镜材料同样为N-BK7。 N2duhI6 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 Vp|?R65S* .jk
A'i@ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ?h%Jb^#9 5I^;v;F [A"=!e$<
ar}-~~h 5 NMf#0Nz- 7. 结果:非球面透镜 U,;796h \]5I atli $j<KXR 生成期望的高帽光束形状。 7}6CUo 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 [Z#Sj=z 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 #9!7-!4pW l!&ik9m
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Yv@n$W`: 8. 总结 &r4|WM/ec 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 #u8#<
,w yGAFQ|+ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 Y68A+
B. 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Xo/H+[;X Rb&9!z 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。 m|{^T/kIbQ ,qv\Y] 扩展阅读 -D'XxOI F4==a8 扩展阅读 W0~G`A(:; 开始视频 09jE7g @X} - 光路图介绍 Mb 4"bDBsl 该应用示例相关文件: CW?Z\ - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 js5VgP` - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 W&%,XwkQ c$7~EP }_XiRm< QQ:2987619807 4\
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