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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) @|}BXQNd 应用示例简述 )E#2J$TD 1. 系统细节 fBn"kr; 光源 hU]HTX'R — 高斯激光束 lbdTQ6R 组件 +!IQj0&'Y3 — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 ~[WF_NU1y — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 <*!i$(gn 探测器 v1JS~uDz — 视觉感知的仿真 |'O[7uT — 高帽,转换效率,信噪比 V
r(J+1@ 建模/设计 Kv'n:z7Md — 场追迹: rl#vE's6.e 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 ;22l"-F eN?Y7 2. 系统说明 7uorQfR? kd`0E-QU
^9OUzTF 1n5(S<T 3. 建模&设计结果 >T2LEW ,#FLM` 不同真实傅里叶透镜的结果: '>$EOg" i,A#&YDl Zn=T#o VGHWNMT 4. 总结 2~[@_ 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 v~3B:k:?l v2r&('pV 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ;8WZx 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 h&.wo ! &AVpLf:? 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 X"gCRn%tn /+*#pDx/zW 应用示例详细内容 )#|<w9uec %*aJLn+]_R 系统参数 DFhXx6] _lzyMEdr 1. 该应用实例的内容 NN0$}ac p YprHwL |(moWY= WW+l' 6. }bN%u3mHws 2. 仿真任务 6S6f\gAM HEL!GC># 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。 DRqZ,[!+ b" xmqWa 3. 参数:准直输入光源 MMB@.W J"=1/,AS Om{l>24i.\ {3})=>u:S 4. 参数:SLM透射函数 L9pvG(R% l4n)#?Q?
^7;JC7qmN 5. 由理想系统到实际系统 Qk!;M| y4h=Lki@ Vpy 2\wZWb 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 '$4O!YI9@ 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 %r&-gWTQ, 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 p a}*E 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 ??TMSH 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 KH\b_>wU2
^pn(=4 ~GE$myUT\p
qE'9QQ>:b V8eB$in 应用示例详细内容 ^pM+A6
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@ 仿真&结果 Ii7QJ:^ dU\%Cq-G) 1. VirtualLab中SLM的仿真 ?#yV3h|Ij 8|E'>+ D_- 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)。 K)TrZ 2 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 G=;k=oX( 为优化计算加入一个旋转平面 >~`C-K# 0$7.g!h? "[}O"LTQ cYXM__ 2. 参数:双凸球面透镜 pP(XIC ng:Q1Q9N qY\f'K}Q* 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 JdZ+Hp3. 由于对称形状,前后焦距一致。 AeAp0cbet 参数是对应波长532nm。 0]HYP;E"U 透镜材料N-BK7。 WyP W* 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 f|u#2!7 e#/E~r&
}I`a`0/ [r/k% <
5NJ4 oD}uOC}FS{ 3. 结果:双凸球面透镜 v]B
L[/4 0Z{j>=$ czlFr|O; 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。 eT2*W$ 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ?xK,mbFgl 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 S*AERm e.c3nKXZ q
Zo>]rKeV pLv$\MiZ
=IAsH85Q 4. 参数:优化球面透镜 Gycm,Cy QRLt9L >
xIJE2 然后,使用一个优化后的球面透镜。 nC{%quwh{ 通过优化曲率半径获得最小波像差。 0a"igq9t 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 02BuX]_0g 透镜材料同样为N-BK7。 VbBPB5 $q %X9r_Hx a~8[<F omj 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 l7De6A" .$@R{>%U
{nU=%w"\ 'mV9 {lj7E 5. 结果:优化的球面透镜 IKie1!ZU{" 3]?#he zSb PW6U 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 soCi[j$lH 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 9P{;HusNw 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 T6ENtp
b%cF
RoAlf+&Qb sUE?v9 6. 参数:非球面透镜 C!7>1I~5 ]r_;dY a }`+B=h-dW 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 D-N8<:cA 非球面透镜材料同样为N-BK7。 a'\o7_ 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。
^eoLAL KF4PJi;* 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 |r bWYl.b H:"maS\I z3uW)GQ.
`O'`eY1f P (S>=,Y& 7. 结果:非球面透镜 *}8t{ F@k [LRLJ_~g5 MX+Z ? 生成期望的高帽光束形状。 \rPbK+G. 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 I"KN"v^ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 \}]!)}G ^n+ !4(@=
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`7H4Y&E p0pWzwTG3 8. 总结
P\_` 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 ;,]P=Ey 0:b2(^]bg 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 *&f$K1p 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 -ig6w.%lk 3N_"rNKD 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。 /q5:p`4{J o;?/HE%,[ 扩展阅读 'R_g">B. ~}<DG1! 扩展阅读 p ]d]QMu 开始视频 'e6WDC1Am( - 光路图介绍 ciMzf$+G$ 该应用示例相关文件: E4hLtc^
+ - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 x.q+uU$^ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 YQY%M>F@d% 5ls6t{Ci ;amXY@RmH QQ:2987619807 N$[{8yil^w
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