切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1602阅读
    • 0回复

    [分享]基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6401
    光币
    26150
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-08-02
    空间光调制器(SLM.0003 v1.0) c(!{_+q"  
    应用示例简述 ZN(@M@}  
    1. 系统细节 8x<; AL|`  
    光源 <ApzcyC  
    — 高斯激光 JA^Y:@<{/  
     组件 V?Ye^ -29  
    — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 VW\~OH  
    — 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~{sJwB  
     探测器  =u Ieur  
    — 视觉感知的仿真 }G[Qm2k  
    — 高帽,转换效率,信噪比  .tRWL!  
     建模/设计 *'ex>4^  
    — 场追迹: <*74t%AJ%  
     基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 KN zm)O  
    P/hIJV[  
    2. 系统说明 v8o{3wJ  
    ,;-55|o\V  
     k/}E(_e  
    twJ)h :!_y  
    3. 建模&设计结果 /YH5s=  
    0p' =Vel{}  
    不同真实傅里叶透镜的结果: L&SlUXyt.c  
    L;k9}HWpP  
    ` SO"F,  
    S,TK;g  
    4. 总结 R} aHo0r  
    基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 X3;|h93.a  
    WD,iY_'7u^  
     理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 Ok&u4'<  
     分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 o  w<.Dh  
    ~Fd<d[b?  
    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。 6@@J>S>  
    rN%aP-sa<  
    应用示例详细内容 'X(G><R9  
    AT4G]pT  
    系统参数 VXtW{*{"  
    <UcbBcW,  
    1. 该应用实例的内容 #x;i R8^  
    @SV.F  
    8P'zQ:#RV  
    lnoK.Vk9,  
    SMdQ,n1]  
    2. 仿真任务 {qHf%y&[  
    REvY`   
    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。 ?`%)3gx|  
    %l7|+%M.{  
    3. 参数:准直输入光源 C!8XFf8e  
    m# ]VdO'f  
    J9 iQW  
    FF"`F8-w>Z  
    4. 参数:SLM透射函数 `kd P)lI `  
    8UyYN$7V  
    b{o%`B*  
    5. 由理想系统到实际系统 UlN+  
    Htf|VpzMb  
     D|[~Py  
     用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 Z?^~f}+  
     因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 BtN@P23>k.  
     对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 D d$ SQ  
     实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 Dog Tj  
     表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 4M&6q(389  
    ):lq}6J#  
    9_mys}+  
    <-:gaA`KM  
    d?)C} 2  
    应用示例详细内容 )(|+z'  
    (bk~,n_  
    仿真&结果 #Cda8)jl(  
    nZbfc;da  
    1. VirtualLab中SLM的仿真 6jiz$x  
    )kSE5|:pi  
     由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。  S oY=  
     以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 A7!=`yA$  
     为优化计算加入一个旋转平面 n)(E 0h  
    -$#'  
    IG1+_-H:  
    (q!tI* }  
    2. 参数:双凸球面透镜 , wT$L 3  
    _-^Lr /`G!  
    p xrd D7  
     首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 0^Vc,\P?  
     由于对称形状,前后焦距一致。 ei>8{v&g  
     参数是对应波长532nm。 xG05OqKpE  
     透镜材料N-BK7。 gu[3L  
     有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 &>I4-D[  
    g_\U-pzr  
    );*A$C9RA  
    ON{&-  
    d`U{-?N>  
    >W= 0N (  
    3. 结果:双凸球面透镜 2-9'zN0u  
    ,[rh7 _  
    ~G!>2 +L  
     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。 $\xS~ w  
     较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ]~:9b[G2  
     一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 f>Mg.9gJ(  
    DS,"^K  
    $2=-Q/lM  
    )vB,eZq  
    8}FZ1h2 4  
    4. 参数:优化球面透镜 6>! ;g'k  
    rAK}rNxI  
     R ^Wed  
     然后,使用一个优化后的球面透镜。 2YD;Gb[8  
     通过优化曲率半径获得最小波像差。 2 w2JFdm  
     优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 IG?044Y  
     透镜材料同样为N-BK7。 75j`3wzu  
    :^+ aJ]  
    N`7) 88>w  
    关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 V 45\.V  
    Y4]USU!PA  
    S&jZYq**  
    A ^YHtJ  
    5. 结果:优化的球面透镜 <QGf9{m  
    Z }(,OZh  
    d Ybb>rlu  
     由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 X8 uVet]D~  
     转换效率(68.6%)和信噪比一般。 PT7L65  
     一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 zfDx c3e  
    @GzEhv  
    (B@:0}>  
    L Of0_g/  
    6. 参数:非球面透镜 Z `FqC  
    tL68 u[  
    u|l]8T9L  
     第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 >'4Bq*5>  
     非球面透镜材料同样为N-BK7。 |EuWzhNAO  
     该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 ;0Yeo"-  
    .!T]sX_P  
    关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ;EZ$8|  
    Wpo:'?!(M^  
    &K@2kq,  
    LFHV~>d  
    qy1$(3t$  
    7. 结果:非球面透镜 = 8F/]8_  
    \; Io  
    wykk</eQ.i  
     生成期望的高帽光束形状。 ~C6Qp`VF  
     不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 LyM"  
     非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 Ky33h 0TX  
    wehZ7eqm  
    ^v. ~FFK  
    g6:S"Em  
    r'7>J:cy=  
    8. 总结 m\~{l=jIS  
    基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 ^ sxcBG  
    au'Zjj/Ai5  
     理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 y=)Cid  
     分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 6]#pPk8[Z  
    >]?!c5=  
    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。 T0xU}  
    N:Yjz^Jt  
    扩展阅读 GaMiu! |,  
    ]9]cef=h#  
    扩展阅读 '&{`^l/ MH  
     开始视频 aW-'Jg=@H^  
    -     光路图介绍 5}FPqyK"  
     该应用示例相关文件: 1Wzm51RU  
    -     SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 AW;"` ].  
    -     SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真
    1Ao YG_  
    W$=MuF7R  
    #w3cImgp2  
    QQ:2987619807 )N!-g47o%#  
     
    分享到