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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) `}),wBq 应用示例简述 ydzsJ+dx 1. 系统细节 kS-BB[T 光源 ta)gOc)r
R — 高斯激光束 _s^tL2Pc 组件 ~JL
qh — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 )4ek!G]Rb — 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 ;-u]@35 探测器 d%P2V>P — 视觉感知的仿真 oWY3dc — 高帽,转换效率,信噪比 2X2Ax~d@ 建模/设计 9A.NM+u7 — 场追迹: -t4:%-wv 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 cn} CI 7He"IJ 2. 系统说明 XS&Pc 8UjIC4'
`VwG]2 I b/UXO$_~- 3. 建模&设计结果 fF0K]. !}*vM@)1 不同真实傅里叶透镜的结果: E"E(<a eQ[akVMk MM32\}Y6 7I[[S!((s 4. 总结 R1LirZlzJ 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 F7=9> , `C>h]H( 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 $=plAi 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 LOkgeJuWv E^rBs2;9 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。 _|C3\x1c Ms6;iW9 应用示例详细内容 %h ;oi/pe uN<=v&]q 系统参数 GhfhR^P U=D;CjAh 1. 该应用实例的内容 961&rR}d la{?&75] [1(eSH ,.P]5 lE _W(xO
|,M 2. 仿真任务 ;b [>{Q; LE}`rW3 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。 wBpt
W2jA %@:>hQ2; 3. 参数:准直输入光源 #6@hVR. PNAvT$0LaZ [Z/P[370 bq7+l4CGTv 4. 参数:SLM透射函数 ]B(}^N>WH 6g-jhsW6
On);SN' 5. 由理想系统到实际系统 DH.` &k) +]r Ia](CN*;6 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 DH\Ox>b= 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 ]rGd!"q 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 lJAzG,f 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 Q%aF~ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 D?E
VzG
g[i;>XyP FiQ&g*=|
6'*6tS @GAj%MK$ 应用示例详细内容 a'`i#U 60~*$` 仿真&结果 umPnw ^'Lp<YJs6 1. VirtualLab中SLM的仿真 CxaI@+ ,eebO~7vB 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)。 Nkb%4ofKqu 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 Pq~#SxA~ 为优化计算加入一个旋转平面 1<x5{/CZ kN 2mPD/ dh]Hf,OLF u@D5SkT 2. 参数:双凸球面透镜 0e>?!Z
E j*8Ze!^ G AH< 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 :D}?H@(69 由于对称形状,前后焦距一致。 7]u_ 参数是对应波长532nm。 ;xTMOuI* 透镜材料N-BK7。 b7xOm"X,N 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 b?=r%D->w \l(}8;5}
si%V63 ^lN .))k
*C)m#[#:u =WCE "X 3. 结果:双凸球面透镜 LU*mR{B $m>( kd1 X%!?\3S 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。 3|e~YmZx 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 !U5Cwq 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 s!09cS r_ 9"^Er
!b K;/) MAqETjB
p^{yA"MQ 4. 参数:优化球面透镜 +7"UF)
~k *s1o?'e LUx'Dm" 然后,使用一个优化后的球面透镜。 $m.'d*e5 通过优化曲率半径获得最小波像差。 j}h%,
7 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 HE4S%#bH> 透镜材料同样为N-BK7。 S-6i5H"B& YS9)%F=X -K^(L#G 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 /$8& r 2#`d:@r
-uAGG?ZER ;rh=63g 5. 结果:优化的球面透镜 10dK%/6/O }&ew}'*9) kYS\TMt,C 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 EA:_PBZ 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 bnp:J|(ld 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 PwAmnk !
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[eF|2: w `M/0.)V 6. 参数:非球面透镜 U$ZbBVa`~ "g!/^A!! Y^?PHz'Go 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 3z
5"Ckzb 非球面透镜材料同样为N-BK7。 |[bQJ<v6 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 &M\qVL%w \Zk<|T61$ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 b!;WF
K8iQ? ]G~u8HPH!m
Mb%[Qp60 RCGpZyl 7. 结果:非球面透镜 :)Nk J:;nN-\j .w~L0( 生成期望的高帽光束形状。 vnsMh
不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 zy9W{{:P(1 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 .O4=[wE!U Ac,bf 8C
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YH[HJ#:7r VS<w:{* 8. 总结 0vz!) 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 5sMyH[5zY TP/bPZY 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 2f0_Xw_V_ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 6[1lK8o "CT`]:GGK 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。 i ;YRE&X #mv~1tL 扩展阅读 Mw $.B# nqujT8 扩展阅读 O%s?64^U 开始视频 ]FO)U - 光路图介绍 +?[iB"F 该应用示例相关文件: k{C|{m - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 _k5-Wd5Ypw - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 `l}r&z(8 Ru`7Xd. ez *O'U QQ:2987619807 kv3V|
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