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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) f}F
应用示例简述 k/V:QdD Sb 1. 系统细节 n+uDg 光源 4';(\42 — 高斯激光束 *>p#/'_E 组件 z8hAZ?r1` — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 eLAhfG — 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 `@|Kx\y4=j 探测器 .[4Dvt|>6 — 视觉感知的仿真 0|_d{/VK4 — 高帽,转换效率,信噪比 j#)K/` 建模/设计 }N<> z — 场追迹: ]pP [0S 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 lVQy
{`Ns vS'5Lm 2. 系统说明 itW~2#nJz sj0{;>>%+N
o2M4?}TpIV )YP9 3. 建模&设计结果 +=A53V[C 7cJh^M 不同真实傅里叶透镜的结果: <:UP $'>h7]. gT~Yn~~b T.p:`}Ma 4. 总结 2k$~Mv@L 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 s>^$: wzu byUstm6y 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 CA{(x(W\: 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 ^w|apI~HSE 41V}6+$g 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。 [Vaw$c-+[y Fxr$j\bm 应用示例详细内容 2{o
e J i5 F9* 系统参数 x<%V&<z1g {)d{:&*K. 1. 该应用实例的内容 fer~NlX oCftI':@ wO
{-qrN yl[6b1 7D%}(pX 2. 仿真任务 1v^eXvY u9}k^W)E 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。 Hs~u&c #n8jn# 3. 参数:准直输入光源 _ X*
A
D~s
TQfWr `Mp-4)mn hqKftk)+ 4. 参数:SLM透射函数 H_CX5=Nq^ i>`!W|=_
g/ict2! 5. 由理想系统到实际系统 )6
_+ T1Q c?5K^ M@/Hd0$ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 dNL<O 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 oJEUNgY& 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 BL^8gtdn 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 d]*a:>58 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 p7pJ90~E
i!JVGs S EeDq/h
5/) ,HGxi #, KjJ 应用示例详细内容 >$yqx1=jW _s_%}8o 仿真&结果 g}B|ZRz+{ RvPC7,vh 1. VirtualLab中SLM的仿真 e5 ?;{H wA#w]8SM 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 `IQ76Xl 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 NJ;D Qv 为优化计算加入一个旋转平面
#H@rb C;6Nu W JPt=~e( *)jhhw=34 2. 参数:双凸球面透镜 -W:te7 f/Lyc=-] 7jZ=+2 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 m*d {pX 由于对称形状,前后焦距一致。 @,Iyn<v{B 参数是对应波长532nm。 kT+Idu 透镜材料N-BK7。 tC,R^${# 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 &ZRriqsQg {iI"Lt
k yFq Oz[]]`C1
U;7Cmti" ugwZAC 3. 结果:双凸球面透镜
6tPgFa#N B3lP#ckh Sl8A=Ez 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。 /2!Wy6p 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 k-$5H~(PZ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 \!erP!$x. QD6in>+B@
tR,&|?0 S<f]Y4A&
\D9J!K82 4. 参数:优化球面透镜 YQ&Ww|xe Vg6/ 1I }J~
d6m 然后,使用一个优化后的球面透镜。 P,|%7'? Y 通过优化曲率半径获得最小波像差。 Gd:TM]rJ 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 nNCG*Vu 透镜材料同样为N-BK7。
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ips 't+
J7 zJH#J=O 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 &X^ -|7~N <]~FX25
f(^? PGO [p+]H?(A 5. 结果:优化的球面透镜 @2LpI*]C R|jt mI? V!Px975P 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 Y;X_E7U 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 _</>`P[ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 )Oxsasn)M
K/Q%tr1W0
~]MACG:' KlMSkdmW 6. 参数:非球面透镜 ^dR="N qHZ!~Kq,"' m#\I&(l+ 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 9vQI
~rz? 非球面透镜材料同样为N-BK7。 ZU=omRh5
该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 Yq6e=?- X=8CZq4 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 (R.l{(A hu]l{TXi *{t]fds
;;^OKrzWW 8=GgTpO5 7. 结果:非球面透镜 Io|3zE*< V<:)bG4;d
9BZyCz 生成期望的高帽光束形状。 +N|}6e 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 :7WeR0*% 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 :i?7RouO yHXQCWY{8;
.T2P%Jn.
=t/"&[r 0eGz|J*7 8. 总结 n A<#A 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 gB3Tz(! T{A_]2
G 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 Q7!";ol2 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 (~6D`g`B jc$gy`,F 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。 #nD]G#>e
d)R7#HLZ7 扩展阅读 wWI1%#__|o U_&v|2o#3 扩展阅读 IO@Ti(, 开始视频 )K.'sX{B - 光路图介绍 ~7G@S&<PK( 该应用示例相关文件: dcd9AW= - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 !_No\O - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 QY^v*+lr\ @@1Sxv_ 1ti9FQ QQ:2987619807 Knjg`f
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