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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) L~_3BX 应用示例简述 9ALE6 1. 系统细节 }D_h*9 光源 p._BG80 — 高斯激光束 hj@< wU 组件 P?GHcq$\ — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 t#tAvwFM8 — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 QiB^U^f 探测器 Az.(tJ X" — 视觉感知的仿真 (|DmYn! — 高帽,转换效率,信噪比 gUf-1#g4\` 建模/设计 q<mDs$^K — 场追迹: tsdkpt 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 \.+.VK +}H2|vP 2. 系统说明
{ndL]c'v zPWX%1Qr
OfC0lb:c hGmJG,H 3. 建模&设计结果 u_[^gS7 EoM}Co 不同真实傅里叶透镜的结果: yyke"D H)&6I33` %?K1X^52d N S*e<9 4. 总结 dI'cZt~n 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 =Nn&$h l ]O'dwC 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 {2<A\nW 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 nQ4 s 9 p6QNDp 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 1"J\iwN3 N1rBpt 应用示例详细内容 _:ypPRJ `6:;*#jO, 系统参数 9U1cH qV <Z%iP{ 1. 该应用实例的内容 ZS51QB C2RR(n=N^ C%8nr8po J
[}8&sn .a._WZF 2. 仿真任务 X]6Hgz66 e%#(:L 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 ~Xi_bTAyAW >SO !{ 3. 参数:准直输入光源 @i`*i@g B WdR~|2 icW?a9 b& KLpu7D5(| 4. 参数:SLM透射函数 hhjT{>je l$KC\$?%*
;O=tSEe 5. 由理想系统到实际系统 H\]ZtSw8- QI*Y7R~< IV$pA`|V 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 FG.MV-G
因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 fY3^L"R 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 VfAC&3%M 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 +Bk d 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 Mx<V;GPm
Y<%)Im6v/ p9w<|ZQ]:
W]Z;=-CBr dL%?k@R 应用示例详细内容 ^CZ!rOSv IQ_2(8Kv 仿真&结果 Hts.G~~8 S]3K5Z| 1. VirtualLab中SLM的仿真 {@K>oaZ K=x>%6W7b 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 !yAlb#yu 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 pyA;%vJn 为优化计算加入一个旋转平面 {E*dDv @[{9B6NlV XOsPKq TR:V7d 2. 参数:双凸球面透镜 [@"~'fu0 UH=pQm^W u0M[B7Q 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 oNHbQ&h 由于对称形状,前后焦距一致。 4/Ub%t- 参数是对应波长532nm。 =0,:w(Sb! 透镜材料N-BK7。 qN h:;` 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 9PXG*r|D `I|$U)'
'0QrM,B9 !{'C.sb?~
GSzb Rlc$2y@pU 3. 结果:双凸球面透镜 9
cU]@j}2 vmW >$P o^P/ -&T 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。 l{tpFu9v 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 1<y(8C6 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 X|!VtO ziUEA>m*/
;.$AhjqiP N y_d
$yG>=GN 4. 参数:优化球面透镜 b1An2e[ \;&WF1d`ac v@_}R_pX 然后,使用一个优化后的球面透镜。 u#9 H 通过优化曲率半径获得最小波像差。 cXM4+pa=% 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 $['_m~
2 透镜材料同样为N-BK7。 wrw4Uxq m-V_J`9" N l~'W 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 J~.8.]gXW /)6+I(H
a3t[Tk; F@ Sw 5. 结果:优化的球面透镜 NDsF<2A4
bT(}=j ^{f^%)X 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 p0c*)_a* 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 AQAZ+g(IK 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 '3B"@^]
{O24:'K&
N %;bV@A9 )4h4ql W 6. 参数:非球面透镜 f]c{,LFvZ u!$+1fI> L\)GPTo!x 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 IIj
:\?r 非球面透镜材料同样为N-BK7。 ;UU`kk 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 ,x (?7ZW> l1_hD,4 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 B=vBJC) Z=c&</9e K+HP2|#6
] (%EQ[ Ql 2zC9C 7. 结果:非球面透镜 ~m`j=ot pi?$h"y7Q i
n$~(+ 生成期望的高帽光束形状。 mbSG 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 \0)v5u 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 *;E\,,Io @Z}TF/Rx4
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NW=gi
qB 0j\} @ 8. 总结 W}6OMAbsE; 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 qDlh6W?}k t%S2D 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 G;jX@XqZ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 7+'&(^c $kAal26 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。 $I*<gn9 h^ o@=%b 扩展阅读 J?R\qEq% a_z1S Z2[ 扩展阅读 g#*LJ`1 开始视频 wZe>}1t - 光路图介绍 %]"eN{Uvn 该应用示例相关文件: lGhhH_ - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 Rz03he - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 UlNx5l+k d?6\ h/s8".\ QQ:2987619807 8wH1x
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