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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) FCO5SX#-g 应用示例简述 |M&i#g<A; 1. 系统细节 N~I2~f 光源 o#(z*v@ — 高斯激光束 m|mY_t 组件 }*vUOQQp* — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 88c-K{}3 — 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 \;w$"@9 探测器 )
xRm — 视觉感知的仿真 N^i<A2'6S; — 高帽,转换效率,信噪比 NyHHK8> 建模/设计 iq s — 场追迹: "r@f&Ssxb 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 ~pM\]OC 2. 系统说明 FFE IsB"9 Z.9?u;
t{)Z$)' w7n6@"q 3. 建模&设计结果 Yt^<^l77D Be?b|
G!M 不同真实傅里叶透镜的结果: &S\q*H=}i XL@Y! "YIrqk K(*QhKX 4. 总结 ["FC 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 n,KOQI; I'"b3]DXG 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 w&6c`az8 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 #ma#oWqF } 8Lm}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。 uc6;%=%+ V0'T) 应用示例详细内容 t- Rp_2t
!'-K>.B 系统参数 }(}+I}&~ ?QzA;8H 1. 该应用实例的内容 K \?b6;ea Rg/*)SKj ,,*i!%Adw 5k&tRg `1I@tz| 2. 仿真任务 gQpF(P mDn*v(
f 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。 ts2;?`~ BIx Z4Ft 3. 参数:准直输入光源 eURy] eBZ^YY<*g TF)OBN~/ %m\dNUz4g 4. 参数:SLM透射函数 \Qp #utC0s l.tNq$3pS
n0o'ns 5. 由理想系统到实际系统 g.CUo:c !E\xn^ E1,Sr?' 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 f< A@D"m/ 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 ?sb
Ob 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 #lA8yWxr 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 >eHSbQu/Bu 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 !L3M\Q0
&_Py{Cv@Dw Nr.maucny
'\[o>n2 .]_Ye.} 应用示例详细内容 A aLj.HR E;l|I
A/7 仿真&结果 -7_`6U2" x"kc:F 1. VirtualLab中SLM的仿真 kj(Ko{ RfP>V/jy5 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)。 {3RY4HVT? 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 11Kbj`sRZ 为优化计算加入一个旋转平面 n[zP}YRr ]fH U/% 9Vp|a&Ana /rsr|`# 2. 参数:双凸球面透镜 )9sRDNr ~GL"s6C$`; G\8ps~3T 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 a9rn[n1Q 由于对称形状,前后焦距一致。 ,Y~{RgG 参数是对应波长532nm。 (;1FhIi& 透镜材料N-BK7。 #*^vd{fl 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 +dWx?$n ,o(7z^1Pe;
y~)rZ-eSB F.P4c:GD
57/9i>
@ n-m+@jR z 3. 结果:双凸球面透镜 J 00<NRxj" N>z<v\` v,t&t9}/ 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。 !,}W|(P) 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 A^+G
w\ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 )zK`*Fa
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k%w5V>]1 [jl'5l d
b&.j>= 4. 参数:优化球面透镜 :>gzWVE< ~.qzQ_O/ Lq@pJ)a 然后,使用一个优化后的球面透镜。 DXPiC[g] 通过优化曲率半径获得最小波像差。 uWw4l"RK` 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ajIgL<x 透镜材料同样为N-BK7。 VO ^[7Y (fON\)l T:+%3+;a 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 HA%%WSuf mG[S"?C
@vWC "W \tFg10 5. 结果:优化的球面透镜 d#:&Uw +pU\;x }>vf(9sF` 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 )/FB73! 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 W69
-,w/ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 l1^/Q~u
0-~Y[X"9.
J_tj9+r^ eCB(!Y| 6. 参数:非球面透镜 q0Fq7rWP ]@OGp:Hz IWeQMwg 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 bX#IE[Yp} 非球面透镜材料同样为N-BK7。 ,)mqd2)+" 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 P 3uAS =jvM$ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 )|`eCzCB CC1\0$ / frS1<+
p2}$S@GD J<x?bIetj 7. 结果:非球面透镜 .$b]rx7$~ grEmp9Q ? XQ.czj 生成期望的高帽光束形状。 :+ksmyW 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 7kU:91zR 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 Ms5m.lX Z;shFMu
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Lv@JfN"O R?Y#>K 8. 总结 [ P\3XSR 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 fLK*rK^{" v0!>": 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 KZO! 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 7"F
w8;k D+{h@^C9Z 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 C5QPt 2<}^m/} 扩展阅读 xP3_ y
XZZ)i_ 扩展阅读 {\22C `9t 开始视频 }h<\qvCcU - 光路图介绍 lbrob' '+ 该应用示例相关文件: v'* - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 kvs^*X''Ep - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 ";B.^pBv@; %Qc#v$;+J }xTTz,Oj$ QQ:2987619807 DG8]FhD^b
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