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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) ~R\ $Z 应用示例简述 Qb7&S5m 1. 系统细节 _$/Bt?h 光源 3vkzN — 高斯激光束 nchpD@'t 组件 %!DTq`F — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 0$i\/W+ — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 \p%D;g+c 探测器 Xy}>O* — 视觉感知的仿真 t>Yl=79, — 高帽,转换效率,信噪比 !}5+hj!6 建模/设计 36Lf8~d4"h — 场追迹: EN__C$ 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 #%pY,AK:= XtE O ) 2. 系统说明 TEbIU8{Y `<#O8,7`
]z2x`P^oI %0({MU 3. 建模&设计结果 Q[FDk63;w B`w8d[cL7 不同真实傅里叶透镜的结果: &XW~l>!+ }rnu:7 XjmAM/H4 X5(oL 4. 总结 nGsFt. 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 UG vUU<N|N i ~)V>x 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 <tm= 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 a'?LC)^ `)kxFD_bH 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。 WqS$C;]% sGh TP/ 应用示例详细内容 \tA@A VA`VDUG, 系统参数 "yl6WG#J CtUAbR 1. 该应用实例的内容 ].Ra=^q 1(Z+n,Hh p@h<u!rL8 lv~ga2>z =$ T[ 2. 仿真任务 oTr,zRL `=Rxnl,<U 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。 I,"q:QS+ o5YL_=7m 3. 参数:准直输入光源 @i#=1)Ze 'Tskx 69t6lB#;! AG#Mj(az! 4. 参数:SLM透射函数 Hn/V*RzQ &i6JBZ#~,
7mn&w$MS4: 5. 由理想系统到实际系统 ^)'D
eP/ &x4*YMh :G=ol2Q 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 "Y"`'U=v 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 jw/@]f;N 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 9H53H"5q 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 ezhfKt]j 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 dp2FC
d7uS[tKqg k4en/&
dz/3=0
P,7R/-u 5D 应用示例详细内容 H`yUSB
IP QtcYFf
g 仿真&结果 6KE64: \; KI].T+I 1. VirtualLab中SLM的仿真 9`CJhu 1_8@yO 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)。 WDr=+=Zj 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 "|N0oEG& 为优化计算加入一个旋转平面 M+)ENve .3SP#mI bU}l*" +x?8\
2. 参数:双凸球面透镜 dsK*YY jH rKTc6h:) 2+K-I 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 dIA1\;@ 由于对称形状,前后焦距一致。 J/rF4=j%xy 参数是对应波长532nm。 W@+ge]9m& 透镜材料N-BK7。 q9\(<<f| 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 g>a%
gVly B"`86qc
1M?Sl?+j TXbi>t:/S{
x4`|[ +O8}twt@ 3. 结果:双凸球面透镜 "y ;0}9]n1 YWDd[\4 l{\k\Q !4 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。 821
6_Qm 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 M?DXCsZ,)s 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 6kONuG7Yv !nQoz^_`P
/<J5?H sD6vHX%
<AHdz/N 4. 参数:优化球面透镜 3=0b ,fhwDqR
? bE jQMlb 然后,使用一个优化后的球面透镜。 >QBDxm 通过优化曲率半径获得最小波像差。 Re1}aLd 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 _z#S8Y 透镜材料同样为N-BK7。 !$Arc^7r V9;IH<s: _1jeaV9@ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 !1<>][F A8ClkLC;I
l HZ4N{n o%h[o9i 5. 结果:优化的球面透镜 "&\]1A}Z-x x139Ckn &
5'cN 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 <}%gZ:Z6g 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 cdg&) 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 zB6&),[,v
^>s{o5H&
Nu><r K48QkZ_gY 6. 参数:非球面透镜 LOk J f/Q/[2t jVSU]LU E 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 't475?bY 非球面透镜材料同样为N-BK7。 zH
*7!)8 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 Pj7MR/AH 0}\8,U 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ?!bA#aSbl5 %kk~qvW "ZG2olOqLI
W"s)s ?Lr:> 7. 结果:非球面透镜 )2bbG4:N iv6bXV'N 7K/t>QrBtU 生成期望的高帽光束形状。 -B:O0;f 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 okBaQH2lUl 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 @Z@S;RWSU o H]FT{
(U*Zz+ R
=CL h<& 9}11>X 8. 总结 ^>h2.AJ 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 n:JG+1I r6e!";w:U 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 !6*4^$i#o 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 <-!'V,c U,,rB( 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 A~'p~@L s1zkkLw`* 扩展阅读 2/l4,x X+//$J 扩展阅读 <}AmzeHr+ 开始视频 ,>I_2mc - 光路图介绍 6`)Ss5jzk 该应用示例相关文件: w6'8L s - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 w1t0X{ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 QtfLJ5vi z9^_5la# +fq;o8q QQ:2987619807 &fifOF#[e
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