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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) |oLG c!i 应用示例简述 |1(x2x%}D^ 1. 系统细节 Zk((VZ(y 光源 }P0bNY5?% — 高斯激光束 _<#92v!F 组件 $"W[e"Q — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 wbAwmOiZ — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 IDT\hTPIs 探测器 -dA9x~o — 视觉感知的仿真 Pz{MYw — 高帽,转换效率,信噪比 m+;U,[%[*E 建模/设计 jVd`J — 场追迹: *3fl}l 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 PdqvXc Mf#@8"l 2. 系统说明 %W\NYSm \-pwA j?
AXHY$f| r=0PW_r: 3. 建模&设计结果 wGNEb 1C{0 R. 不同真实傅里叶透镜的结果: <<u]WsW{C iL);bv W [mu8V+8@d4 m;l[flQ~ 4. 总结 _>\33V-?b 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 PiM(QR YiO}" 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 '1LN)Yw 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 v4s4D1} )VkVZf | S 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。 "h_f-vP z2YYxJc&w 应用示例详细内容 5@%Gq)z5 S1Y,5,} 系统参数 F$tzsz,9n yZ,pH1 1. 该应用实例的内容 /B?wn=][ <M1*gz Nmz5:Rq t;VMtIW+E fVgK6?<8^ 2. 仿真任务 gU+yqT7= #)7`}7N 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 /!5ohQlPJ hbJy<e1W 3. 参数:准直输入光源 VVch% #BP0MY& #oTVfY# }C_g;7* 4. 参数:SLM透射函数 I2CI9,0 YQC.jnb2
)yb~ kbe 5. 由理想系统到实际系统 _0rt.NRD k8}fKVU; ];Noe9o 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 =<H ekiYM 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 !`=iKe&%E 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 N\ Mdia 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 uo]\L^j 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 ;~:Z~8+{c
P?>:YY53 q!0HsF
[DjlkA/Zg |+Rx) 应用示例详细内容 2Xv}JPS2As yO7H!}y_ 仿真&结果 %IVM1 lH_pG ~ 1. VirtualLab中SLM的仿真 Cj~e` VRhk 2( GYk 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 `Z>=5:+G@2 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 4uO88[= 为优化计算加入一个旋转平面 9'H:pb2 B^TgEr 0AWxU?$A4 N~v<8vJq` 2. 参数:双凸球面透镜 IxWi>8
tE-bHu370 o<48' >[ 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 .{t5_,P 由于对称形状,前后焦距一致。 .R`_"7 参数是对应波长532nm。 ck
`td% 透镜材料N-BK7。 4>d]0=x 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 Cd^1E]O0{ 3+'vNc
KS5a8'U <Sd ef^
"kcix!}& ~P}ng{x4z 3. 结果:双凸球面透镜 |4/rVj" ~5|R`% \anOOn@ 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。 Fg
p|gw4 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ImB5F'HI$ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 MX#LtCG#V %F150$(D
%?V~7tHm> vD#kH1
T"H"m4{' 4. 参数:优化球面透镜 `j'1V1 (g[WZB3x <6.`(isph 然后,使用一个优化后的球面透镜。 n|H8O3@ 通过优化曲率半径获得最小波像差。 /:
-&b#+ 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 HI:1Voy 透镜材料同样为N-BK7。 XkUwO ] AwuhFPG =`(W^&| 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 {C]tS5$Z TT;ls<(Lg
{ **W7\h &%(Dd 5. 结果:优化的球面透镜 I4qS8~+# PpLhj mIrN~)C4\ 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 <M5fk?n,| 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 a)S6Z 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 pR2U&OA
_XT;
#:Q\ $mAyM+ ph[ 6. 参数:非球面透镜 xp^Jp N2j^fZd_ 2Kr8#_) 0 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 fO#nSB/
8 非球面透镜材料同样为N-BK7。 ?c"iV 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 ?%ltoezf S1~EJa5H 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 3 TV4|&W; Mg}/gO%o /={N^8^=x
l*CCnqE rN .8- 7. 结果:非球面透镜 icVB?M,m "Il)_Ui O\=Zo9(NHF 生成期望的高帽光束形状。 f*xv#G 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 G<rAM+B*g 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 e^;:iJS 'F/uD1;
BSr#;;\
e*I92 c*R\fQd 8. 总结 }=gD,]2x8 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 5K&A2zC| nHF~a?|FT 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 Ed_Fx' 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 <dXeP/1w` Tk 'Pv 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 F_/ra?WVH W"t^t|H'~ 扩展阅读 \fvm6$ rZ^ I^n,v )
8 扩展阅读 eqOT@~H 开始视频 >s.y1Vg~C - 光路图介绍 "?iyvzo 该应用示例相关文件: <wd;W;B - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 WD kE
5 - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 s`v$r,N0 x.Ny@l%] pP"j| QQ:2987619807 QWt3KW8)
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