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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) >V8!OaY5n 应用示例简述 z#G\D5yX[* 1. 系统细节 2|7:`e~h 光源 -`8@ — 高斯激光束 zwUC
L 组件 g5U, — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 Q>Ct]JW& — 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 62nmm/c 探测器 0`zdj — 视觉感知的仿真 t{UVX%b — 高帽,转换效率,信噪比 Q=!
lbW 建模/设计 W'"hjQ_ — 场追迹: ajkV"~w',| 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 O-[YU%K3? K
'I6iCrD 2. 系统说明 $m
;p@#n AAfhh5i
kKRu]0J~[ '{0O!y[H6 3. 建模&设计结果 X"3p/!W.4 ]2L11"erP 不同真实傅里叶透镜的结果: cFie;k ,eTdQI; xY)eU;* ?1g`'q@T% 4. 总结 7kD?xHpe 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 \X6q A-Ht G8]{pbX 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 :$VGqvO12W 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 -J!n 7 Q~"Lyy8 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。 OqsuuE xN$V(ZX4 应用示例详细内容 /T
qbl^[ %{'[S0 @Z 系统参数 JK,^:tgm !!A(A^s 1. 该应用实例的内容 6Jy%4]wK ;~
Xjk 8aQTm-{m >=rniHs=?7 )6XnxBSH 2. 仿真任务 1xtS$^APcd Y,mo}X<> 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。 (=rDt93J )(YJ6l 3. 参数:准直输入光源 U1 3Lsky% Z 9cb 9*JxP%8T~X 6(\-aH'Ol 4. 参数:SLM透射函数 _@?I)4n| 08@4u
L
ej7N5~!,s 5. 由理想系统到实际系统 g<F+Ldgj
902A,*qq Ts, U T L 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 VwBw!,%Ab 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 oT:wGBW 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 6t<[- 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 N1E9w:T` 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 IN;!s#cl:
$h8?7:z;um 9JMf
T]
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\p\p~FVS 应用示例详细内容 [vBP,_Tjx #mM9^LJ 仿真&结果 D}{]5R O d6'bO;G 1. VirtualLab中SLM的仿真 3?gfDJfE !}`[s2ji 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)。 $rjm MSxi 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 t
~]'
{[F 为优化计算加入一个旋转平面 &f A1kG% [$>@f{: N>s3tGh p&xj7qwp@F 2. 参数:双凸球面透镜 %"E!E1_Sv qbD_ /ml+b8@ 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 rCGKE`H 由于对称形状,前后焦距一致。 ca,JQrm 参数是对应波长532nm。 2
=>3B 透镜材料N-BK7。 KLj/,ehD
! 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 RT%{M1tkS /lHs]) ,
RXWdqaENx I#F,
Mb>:
oY\;KPz su60j^e* 3. 结果:双凸球面透镜 m,4'@jg0 M.$=tuUL \WUCm.w6\% 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 /byF:iYI 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 4&L,QSJ V 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 tnXW7ej ^ hR>`I0|p&
aO:A pOAO tQMz1$
93.L887
4. 参数:优化球面透镜 -S@ ys d)%l-jj9, M;z )c|Z 然后,使用一个优化后的球面透镜。 nwDW<J{f|U 通过优化曲率半径获得最小波像差。 Ko0T[TNkh 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 e7Sg-NWV 透镜材料同样为N-BK7。 li` Hw#yw g esv<b>`R 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 qm=9!jqC; 7,{!a56zX
m}m|(;T MA mjoH 5. 结果:优化的球面透镜 ;UQ&yj%x 'Te'wh=Y 2Aq+:ud)P 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 lzz68cT 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 y0t-e 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 ~VF?T~Kr_
.6i +_B|
pAtxEaXh !NhVPb, 6. 参数:非球面透镜 K!G/iz9SB ,ce$y4%( gqAN-b' 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 oFu( J 非球面透镜材料同样为N-BK7。 Fz$^CMw5K 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 |P"kJ45 `7
J4h9K 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 nlx~yUXL4 U&gl$/4U@ q[.,i{2R}
e5sQl1 QJH~YV\% 7. 结果:非球面透镜 h`:gMhn gM
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>~: 生成期望的高帽光束形状。 k'd=|U;(FV 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 4Cf.%f9@ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。
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2MKB(;k u+]8Sq 8. 总结 #$-`+P 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Y{dj~}mM+ cfW;gFf 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 Jpo(O>\P 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 meyO=> Mg{=(No 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。 Dn.%+im-u M[ ,:NE4H 扩展阅读 SfwNNX% )L7h:%h# 扩展阅读 ~@VyJT% 开始视频 >VvA&p71b - 光路图介绍 ,y*|f0&"~ 该应用示例相关文件: glRHn?p - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 oei2$uu - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 V0F&a~Q USyOHHPW@ H}}C>p"!, QQ:2987619807 lyyRyFfQ
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