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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) ya+eGD@N': 应用示例简述 ^7l.!s#$b 1. 系统细节 i.4L;(cg 光源 _g%Wx?K9 — 高斯激光束 5kwDmJy 组件 A+JM* eB — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 won(HK\1p — 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 ELF,T( 探测器 8"C;I=]8 — 视觉感知的仿真 X%S9H^9 — 高帽,转换效率,信噪比 rUunf'w`e1 建模/设计 (qE*z — 场追迹: S #M<d~rK 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 $Cr? }'a +6vm4(3? 2. 系统说明 @IaK: "HWl7c3q
IN? A`A 1dhp/Qh 3. 建模&设计结果 SE0"25\_G R/H?/ 不同真实傅里叶透镜的结果: cZ(7/Pl O/gBBTB gnS0$kCJ: Dh*>361y- 4. 总结 H}}]Gh.T 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 kcH?l J~Gq#C^e 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 {u BpM9KT 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Hv>C#U #;F1+s<|QJ 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。 /jI>=:z S.o@95M
应用示例详细内容 xg~
Baun =1o_:VOG 系统参数 YW@Ad ziuhS4k 1. 该应用实例的内容 8aw'Q? P |c6V axOdGv5 (rcH\ w.qpV]9> 2. 仿真任务 cdL$T6y ;0V{^ 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 +
M2|-C XUUl*5^ 3. 参数:准直输入光源 I;`)1
?i*kwEj= *Yk3y-
d+KLtvB%M 4. 参数:SLM透射函数 WU-.lg'c' /}?"O~5M"
|F36^ 5. 由理想系统到实际系统 }Vw"7 oDp!^G2A"
=@b/Gl 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。
WpX)[au 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 P@'<OI 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 ,R=Mr}@u 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 %&bO+$H3 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 wy&s~lpV,7
R9gK> }>Y *]%{ttR~
R;6(2bTN6 vukI`(# 应用示例详细内容 }p0|.Qu 9 ZbJzf]y:6 仿真&结果 4os7tx BnH<-n_ 1. VirtualLab中SLM的仿真
Ch607i= b,YTw 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)。 $L>tV=' 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 w">XI)*z 为优化计算加入一个旋转平面 I.I:2Ew+ 0qSd#jO n{j14b' '7Dg+a^x7 2. 参数:双凸球面透镜 :(,uaX>{ )'(7E$d @giipF2$ 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 fB[I1Z 由于对称形状,前后焦距一致。 XoM+"R" 参数是对应波长532nm。 uArs[e|f 透镜材料N-BK7。 y4s]*?Wz 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 7Zp'}Om<I -Cv:lJj
<R>qOX8 )BudV zg
po+>83/!oq #/t^?$8\\ 3. 结果:双凸球面透镜 #(-V^T {ScilT
q%,q"WU 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 Qjh5m5e 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 JnH>L|G{;% 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 r6&f I"Yg }R*[7V9"
x/47e8/ "NSm2RU3
0V
,R|Ln 4. 参数:优化球面透镜 Z8tQ#Pu{ oEvXZ;F@.
!]4'f/ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 T(K~be 通过优化曲率半径获得最小波像差。 _7?o/Q?F% 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 x3O$eKy\|5 透镜材料同样为N-BK7。 ZWaHG_
U) MrEyN8X W4Nbl 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ]&w>p#_C .ICGGC`O
Q~<$'j -qz; 5. 结果:优化的球面透镜 +CtsD9PA sG*1 ? L31B:t^ 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 \Fj$^I>C 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 vs;T}'O 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 K?:rrd=7q
, A?o
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@ "* $]EG|]"Ns 6. 参数:非球面透镜 B'>(kZYMs !mH2IjcL 8nw_Jatk1 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 o%X@Bz 非球面透镜材料同样为N-BK7。 d-nqV5 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 ykc$B5* Tq[=&J 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 @SeE,< ,5Jq
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0\#uxzdhJ qwJeeax 7. 结果:非球面透镜 ]+x;tPo DJP)V8]!B B]~#+rMK 生成期望的高帽光束形状。 }@Lbvaa 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 YqwDvJWX 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 &*iar+vr 67Rsd2
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T(%U$ea-S [ah%>&u 8. 总结 nf?;h!_7 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 (cJb/|?3 7JNhCOBB 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 +O>1Ed 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 ZOvMA]Rf &g;4;)p*8 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。 +ew 2+2 (%]&Pe] 扩展阅读 ?<VahDBS+A uCuXY#R+ 扩展阅读 ]etLobV 开始视频 VOH.EK?5 - 光路图介绍 <kIg>+ 该应用示例相关文件: IBm&a^ - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 }XVz?6 - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 8 St`,Tq) }2 zJ8A9- `r;e\Cp QQ:2987619807 xB"o
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