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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) 5(W"-A} 应用示例简述 &zQ2M#{82 1. 系统细节 &R|/t:DN 光源 GLn{s — 高斯激光束 F/m^?{==~* 组件 #j#_cImE — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 BR^7_q4q — 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 x\&`>>uA 探测器 4Wy<?O2 — 视觉感知的仿真 !3iGz_y — 高帽,转换效率,信噪比 svelYe#9z 建模/设计 PiV7*F4qI. — 场追迹: bWl5(S` Z 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 l$K,#P<) +$xeoxU>; 2. 系统说明 2 oa#0`{ O20M[_S
O3N0YGhJ aK,z}l(N 3. 建模&设计结果 VL[R(a6c
< ;fw1 不同真实傅里叶透镜的结果: x}U8zt)yD3 *5zrZ]^ "fg](Cp[z VIP7OHJh 4. 总结 M3p 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 =X?\MVWB SVjl~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。 2<&Bw2 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 1h*)@ "#v=IJy&r 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。 #`GY}-hL! ^8 ' sib
应用示例详细内容 k5kdCC0FCk @i^~0A#q* 系统参数 yCJ Fo as=m`DqOh 1. 该应用实例的内容 t9&cE:n zkTp`>9R 7&KT0a* /h v4x9 h25G/` 2. 仿真任务 aNyvNEV3C kc/{[ME 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。 \%sVHt`c @fuM)B1" 3. 参数:准直输入光源 C^QtSha Q]rD}Ckv- iK?b~Q Z/^ u 4. 参数:SLM透射函数 "cTncL 5Z4-Z
tbnH,* 5. 由理想系统到实际系统 Kj=b[e% j)t+jcMUI iHf-{[[Z 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 SuZ&vqS 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 Qu,8t8 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 a[lY S{ 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 `%3/ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 m/N dJMoN=
yr#5k`&\_ gyS+9)gY
IVlf=k %4\OPw& 应用示例详细内容 [m+iQVk' zI~owK)%Z 仿真&结果 1FtM>&%4 n.hv!W0 1. VirtualLab中SLM的仿真 ~}K5#< i(?,6)9 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)。 -@>BHC 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 X-Wz:NA 为优化计算加入一个旋转平面 tNVV)C zrVC8Wb i&8FBV- 1 nvTce 2. 参数:双凸球面透镜 `nUO l [![%9'+P Th`skK&U 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 x.1-)\ 由于对称形状,前后焦距一致。 Og;-B0,A 参数是对应波长532nm。 +.y
.Mp 透镜材料N-BK7。 r%DFve:% 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 Z ,^9Z %!ebO*8q
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~ 44i x\2?ym@
fjnT e )} DUMq7 3. 结果:双凸球面透镜 Oi"a:bCU E&Qi@Ty 9+,R`v 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。 !L5jj#0 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ^$%Z!uz 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 RFh"&0[ B12$I:x`
EkT."K C@N1ljXJT
k%[3Q>5iM 4. 参数:优化球面透镜 y]%w )4PS +l^LlqA R{,ooxH\J 然后,使用一个优化后的球面透镜。 :a:[. 通过优化曲率半径获得最小波像差。 6io , uh! 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 W&h[p_0 透镜材料同样为N-BK7。 Z%Z9oJ: zF4 [}* cNzt%MjP 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ?Z\Yu' lCW8<g^
o`khz{SU: *M7E#bQ5B 5. 结果:优化的球面透镜 ~f|Z%&l| 7j5f ;O^+ E2GGEKrW 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 X &2oPo 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 hzI*{ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 0oy-os
*9ywXm&?
x*oWa, ch5s<x#CE 6. 参数:非球面透镜 j?b\+rr 3M5#4n\v$ ,?
E&V_5 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 Li 2Zndp 非球面透镜材料同样为N-BK7。 M(| 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 w",?
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n-7 88 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 '2hbJk }awzO# !gwjN_ZJ^
;0ME+]`"3 SFH-^ly&D 7. 结果:非球面透镜 #G9 adK5 v;{{ y- qdCWy 生成期望的高帽光束形状。 5CAR{|a 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 3+MB5T 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 59(U `X fpM#XFj
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!BU)K'mj _9:@Vl]Q@ 8. 总结 ^GN8V-X4y 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 R)!`JKeO/ 1|,Pq9 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 &O[s: 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 G@S&1=nj3 WUAJjds 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。 j-]&'-h}# SM[{BH< 扩展阅读 NGjdG=, B68H&h]D#' 扩展阅读 3l!NG=R 开始视频 oN[Th - 光路图介绍 EruP 该应用示例相关文件: \d.F82 - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 yI:#
|w| - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 4C~UcGMv\ x)5V.q ~WVO QQ:2987619807 B7NtkMK
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