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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) Q2|6W E 应用示例简述 P^-x 1. 系统细节 VQ~eg wJL 光源 ( ^=kV?< — 高斯激光束 PC=s:`Y}R 组件 s5b<KQ. — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 acpc[^' — 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 cP21x<n 探测器 _qit$#wK; — 视觉感知的仿真 X7aj/:fXe — 高帽,转换效率,信噪比 Yk4ah$}%-^ 建模/设计 gi
A(VUwI> — 场追迹: Xp^>SSt:4 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 )sEAPIka z ISy\uka 2. 系统说明 ~O~we -mZ{.\9
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55k v|kL7t)} 3. 建模&设计结果 F,5}3$ 51%<N\>/4 不同真实傅里叶透镜的结果: ~fA H6FdZ\ v^IMN3^W WtSlD9 h V[|k:($ 4. 总结 9/\=6vC| 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 avv/mEf-f I8hmn@ce 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 :;x#qtv~Iz 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 MU_
>+Wnf E<_+Tc 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。 !P)7t`X TLzcQ | 应用示例详细内容 {QLqf %hzNkyD)Y 系统参数 wa9{Q}wSa #`Et{6WS 1. 该应用实例的内容 |z%*}DPrpa X/wqfP -Kf'02 Y) 4D$9: (aH_K07 2. 仿真任务 2|^bDg;W+u ~Urj: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。 jZY9Lx8o z//6yr 3. 参数:准直输入光源 7~q'3 N \E<)B# w4+bzdZ 6{I5 23g 4. 参数:SLM透射函数 pRdO4?l 1z(y>`ZBq
dQFx]p3L 5. 由理想系统到实际系统 WS0RvBvb eVWnD,' D9&FCCiUE 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 .es= w= 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 93y. u<,2; 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 iyhB;s5Rgw 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 t
UW'E 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 1k>*
@le23+q \bb,gRfP
MgLz:2
:F 8YBsYKC 应用示例详细内容 \G*vY#] D &wm7, 仿真&结果 Fx0<!_tY- O@_)]z?jUc 1. VirtualLab中SLM的仿真 (#.)~poZ $wVY)p9Q 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 A!
1> 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 ni]gS0/ 为优化计算加入一个旋转平面 uoKC+8GA 6i\b& W"WvkW>- @,sg^KB 2. 参数:双凸球面透镜 \d%SC <s _" F(w"| Wm.SLr,o0 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 s 4}}MV3X 由于对称形状,前后焦距一致。 H1=R(+-s 参数是对应波长532nm。 (85F1"Jp 透镜材料N-BK7。 Rm *"SG 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 +;z4.C{gM '89D62\89
Oy[t}*Ik JX/rAnc@
z0Gh |N@) GI7CZ 3. 结果:双凸球面透镜 ;LH?Qu;e AC(}cMM+ mnXaf)" 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 <H E'5b 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 +2W#=G 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 e v?Hz8Q;( JUU0Tx:`9)
-D.6@@%Kc} r0j:ll d
bU:"dqRm< 4. 参数:优化球面透镜 }kXF*cVg E<&VK*{zcO +|(
eP_ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 F+L q 通过优化曲率半径获得最小波像差。 hlkf|H 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 it>FG9hVo 透镜材料同样为N-BK7。 Jp5~iC2d {q8V ~Cj+6CrT 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 <6n(a)L1 UXa3>q>
K$'
J:{yY =UNzjmP503 5. 结果:优化的球面透镜 m2<sVTN`^ vM\8>p*U 0V srAV0 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。
D[]vJ 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 |n67!1 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 >48zRi\N
b9w9M&?fT
Dw6Q2Gnv Ql\{^s+ 6. 参数:非球面透镜 kfA%%A 6]Ppa ~Xwq v D}y%} 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 5oWR}qqFK 非球面透镜材料同样为N-BK7。 nKkI 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 <tgJ-rnL 0xC{Lf& 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 U4O F{ yHk/8 |' mgo
|7UR_(}KC ] X4A)%i 7. 结果:非球面透镜 Scs \nF2 eSywWSdf0 .azdAq'r&\ 生成期望的高帽光束形状。 w]F (o 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 =JNoC01D 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 ) <^9` SukRJvi
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2Wq)y1R<T &kRkOjuk 8. 总结 x@Z?DS$) 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 i4v7x;m_p SgFyv<6>: 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 t#}/VnSQ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 K
)1K ] 4wMKl6mL 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。 Qy5\qW' do7 [Nj 扩展阅读 *#+XfOtF Iz!Blk 扩展阅读 qnv9?Xh 开始视频 R.*KaCA - 光路图介绍 N6EH 该应用示例相关文件: RBJgQ<j8 - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 I%b,
H` - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 #:w/vk GmPNzHDb 'X"@C;q QQ:2987619807 *" >ek k
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