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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) DTsD<o 应用示例简述 YIIc@) 1. 系统细节 =eS?`| 光源 NBBR>3nt — 高斯激光束 (+xT5 2 组件 u^i3 @JuX — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 > Xij+tt{ — 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 OXl0R{4 探测器 5zZQt+Ip — 视觉感知的仿真 C]3:&dx9 — 高帽,转换效率,信噪比 T#:b 建模/设计 ` PeC,bp — 场追迹: p Djt\R<f 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<mBC2!% eA``fpr 2. 系统说明 -2u)orWP A@Zqh<,Ud
j,9/eZRZ \J#&]o)Y 3. 建模&设计结果 6#qt%t%?D &Cm]*$? 不同真实傅里叶透镜的结果: oLq N |+[Y_j N9*QQ0 ZP@NV|B 4. 总结 g HxR w 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 QX&Y6CC`] f)Y~F/[$P 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 tv~Y5e&8 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 / $s(OFbi# X(.[rC> 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 f`}/^*D +T4}wm 应用示例详细内容 @w(|d<5l:L |TQ4:P1T 系统参数 3xdJ<Lrq W1LR ,:$ 1. 该应用实例的内容 d0Ubt +7AH|v8 0S&J=2D! G^.tAO5:f YdIZikF# 2. 仿真任务 0V8 6]zSo 1_;{1O+B 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。 mH\2XG8nV o=Mm=;H 3. 参数:准直输入光源 se]&)%p[ 'n\P S,[1R 5}! 36SO\ 4pelIoj 4. 参数:SLM透射函数 ][#|5UK8L 5')]Y1J
1;B&R89} 5. 由理想系统到实际系统 ( *K)D$y .wlKl[lE2 8A::q ; 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 Lp4F1H2t- 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 q"S,<I<f 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 qzO5p=} 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 Y" rODk1 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 5DkEJk7a
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F!4V!VWA} hd(TKFL^y 应用示例详细内容 ?4aW^l6/ tTubW=H 仿真&结果 e"{"g[b/7 >p;&AaXkoG 1. VirtualLab中SLM的仿真 pp7
$Q>6 ;+#Nb/M 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 % -+7=x 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 5v`lCu] 为优化计算加入一个旋转平面 (plT/0=^t x%[NK[^& /EegP@[ Of$R+n. 2. 参数:双凸球面透镜 \IudS{
.?; nG{o$v_| &N+`O)$ 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 CPeu="[ 由于对称形状,前后焦距一致。 sX*L[3!vN 参数是对应波长532nm。 l%?4L/J)# 透镜材料N-BK7。 c5 AaUza 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 DO+~ Dfc%
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xirq$sEl DnG9bVm>
19pFNg'kA ,`k6@4 3. 结果:双凸球面透镜 b353+7"| Hi/[ n\<7`, 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。 "68X+! 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 PX2b(fR8_O 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 #Q-#7|0& 2Qh)/=8lM
5ug|crX H!OX1F
njO~^Hl7 4. 参数:优化球面透镜 $/@
L %B1)m A; EE`[J0 ( 然后,使用一个优化后的球面透镜。 vW!O("\7K< 通过优化曲率半径获得最小波像差。 '|), ? 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 bhbTloCR 透镜材料同样为N-BK7。 2mMi=pv9 ?~.:C' 0E,QOF{o 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 1;i|GXY:h B4* y-Q.*
j {2 0 ,oSn<$%/q 5. 结果:优化的球面透镜 C+jXH)|iq HY?#r]Ryt jt: *Y 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 gy~2LY !} 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 )PYh./_2 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 `L[q`r7
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3/uvw>$ UUZm]G+ 6. 参数:非球面透镜 pFZ$z?lI
B!8X?8D 1^V.L+0s] 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 >&R@L KP 非球面透镜材料同样为N-BK7。 |%fNLUJ) 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 S'w}Ir 1@|%{c&+9 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 72J=_d>+ :D;pD l GM1.pVb
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%= f#m@eb 7. 结果:非球面透镜 j!oX\Y-: & S')DAx 6#K.n&=* 生成期望的高帽光束形状。 "UhE'\() 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 +ZiYl[_| 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。
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wgolgof <Kr`R+Q$DN 8. 总结 br
3-.g 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 I@O9bxR? "xHK* 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 @qjN>PH~ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 YGs'[On8 MtF0/aT 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。 8fBhX,1 Vm8dX? 扩展阅读 9^N(s7s f}4A,%:1 扩展阅读 >"b\$",~6 开始视频 z7L+wNYwg - 光路图介绍 |M
t2 该应用示例相关文件: +~of# - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 ydY 7 :D - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 t0v>J9 [q_62[-X qdKqc,R1{ QQ:2987619807 Ie=gI+2
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