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空间光调制器(SLM.0003 v1.0)
:+=* 应用示例简述 IW#(ICeb 1. 系统细节 6p@ts`# 光源 Txh;r.1e — 高斯激光束 <b\urtoJ 组件 3{l"E(qqZ — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 T,fz/5w — 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 'nno)kQ" 探测器 `jHGNi — 视觉感知的仿真 Vh8uE — 高帽,转换效率,信噪比 &M!:,B 建模/设计 ]*|K8&jxl — 场追迹: \);rOqh 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 Sf8d|R@O O2e"TH3 2. 系统说明 nGVqVSxKT Ydx5kUJV<
{JgN^R<5<f Kf4z*5Veqr 3. 建模&设计结果 f-<6T UU;:x"4 不同真实傅里叶透镜的结果: EHZSM5hu %8Z,t+' v`&Z.9!Tz^ 8(}sZ)6 4. 总结 :m\KQ1sq 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 1 GdD ]YP?bP,: 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$b*# 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 : [y(<TLw hbeC|_+ 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 * 5n:+Tw( ^U}0D^jDeE 应用示例详细内容 pQNFH)=nw "}! rM6 h 系统参数 Z3dd9m#.] eW0=m:6 1. 该应用实例的内容 meR2"JN' _ LNPB$P N6;Z\\&0^q 7o. 'F }H=OVbQor 2. 仿真任务 "> 3@<f> cy 4'q?r 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。 dI-5%Um QGd- 9UEA] 3. 参数:准直输入光源 >9`ep7 WFP\;(YV lG9ARRy(= )*ckJK 4. 参数:SLM透射函数 DOe KW M-N2>i#
h>:RCpC 5. 由理想系统到实际系统 ItADO'M $8k_M T;@>O^ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 Wi^rnr'Ss 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 K*$#D1hG 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 Wg^cj:&`u 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 Ib!rf: 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 2-aYqMmT;
u9w&q^0dqG v\,%)Z/
2<Bv=B 2p>SB/ 应用示例详细内容 Cg pT(E\E I!gj; a?R 仿真&结果 ,<b|@1\k -P>=WZu 1. VirtualLab中SLM的仿真 fhKiG%i'l \_nmfTr!K 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)。 8"mW!M 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 .A)Un/k7 为优化计算加入一个旋转平面 @BUqQ9q: I^(#\vRW }Y`<(V5: 2F@)nh 2. 参数:双凸球面透镜 ?VQLY=? u3m T
l siYRRr 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 h6y4Ii 由于对称形状,前后焦距一致。 vUe
* 参数是对应波长532nm。 <[:7#Yo
g 透镜材料N-BK7。 ih |Ky+ ! 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 Uy5 !H1u ~h0BT(p/
x9"4vp ;+34g6
_/~ ,a 9,f<Nb(\ 3. 结果:双凸球面透镜 `(/saq* qlITQKGG AAq=,=:R< 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。 ;c
Co+( 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 DnsP7k.8T 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 8KwCwv "C.7;Rvkp>
UXPegK! [[]SkLZHg
!{tiTA 4. 参数:优化球面透镜 s^YTI\L
\ _T|H69 J 4bev*[k 然后,使用一个优化后的球面透镜。 %m{.l4/!O 通过优化曲率半径获得最小波像差。 C]yQ "b 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 76A>^Bs\/ 透镜材料同样为N-BK7。 _b_?9b-)D
1Dya?}3 5 k%9>U%$ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 bk"k&.C^+ @D~+D@i$TW
N1N{Ol' $dh4T"; 5. 结果:优化的球面透镜 &49$hF
g6" ? x"HX|n
[AZaT 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 u}}9j&^Xa 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 guOSO@ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 (y~laW!
=v4r M0m,
.blft,' mPfUJ#rS 6. 参数:非球面透镜 poQdI?ed, + sywgb) Z@,PZ 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 ~z
K@pFeH 非球面透镜材料同样为N-BK7。 ^{*f3m/ 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 (#bp`Kih }#OqU#
q| 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 'ZC}9=_g b-BM"~N' |ck
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,9Z2cgXwJ q11QAx4p 7. 结果:非球面透镜 yS)-&t!; slge+xq\J -jxWlO 生成期望的高帽光束形状。 B)rr7B 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 Wm)-zvNY; 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 Z .bit_( 7a:*Y"f,~
,](v?v.[4
"*w)puD <mZrR3v'D 8. 总结 ', sQ/#S 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 QJ#u[hsMFp "7kge z#Y 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 'h^-t^:<>b 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 \D,M2vC~G Ht|",1yr+ 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。 #vj#! 1
[,<\RviI 扩展阅读 tw'hh@7-Y S<eZ d./p6 扩展阅读 @7@e`b? 开始视频 8: HSPDU. - 光路图介绍 R:w%2Y 该应用示例相关文件: k,,!P"" - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 K85_>C%g - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 d7"U WY^ &Y,Q>bu :[Qp2Gg O\ QQ:2987619807 |N:MZ#};
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