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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) W~_t~Vg5 应用示例简述 uH3D{4 1. 系统细节 K!D
o8| 光源 {;2i.m1 — 高斯激光束 ~_9"3,~o5 组件 93[DAs — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 #6Xs.*b5C — 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 ThW,Y"
l 探测器 2A4FaBq" — 视觉感知的仿真 ~.PP30' — 高帽,转换效率,信噪比 R E1/"[t 建模/设计 VC5_v62&. — 场追迹: |L_wX:d`9 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 sqx`">R
2?Ye*- 2. 系统说明 5>9Y|UU DN4#H`
,n2i@?NHZ 0;,IKXK6X 3. 建模&设计结果 SFH-^ly&D Hy{
Q#fq 不同真实傅里叶透镜的结果: V+?]S ^EVc 95|Z A5#y?Aq u%2<\:~j 4. 总结 59(U `X 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 h72UwJ2rw "s
W-_j] 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 !BU)K'mj 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 _9:@Vl]Q@ Z: 2I/ 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。 R)!`JKeO/ ')+0nPV 应用示例详细内容 &O[s: c*\<,n_ 系统参数 eT"Uxhs-} {TXOQ>gY 1. 该应用实例的内容 I
5ag6l IL7`0cN( Bz8 &R|~>" $ &5w\P %R_{1GrL'c 2. 仿真任务 `=tyN@VC oFg5aey4 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。 :lcea6iO ^CzYDq 3. 参数:准直输入光源 \zXlN e^).W3SK] eR']#Q46{T KB{RU'?f| 4. 参数:SLM透射函数 `ia %)@
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yTZk 5. 由理想系统到实际系统 eN0P9.eqM Mjpo1dw PW}OU9is 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 !J>A,D"- 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 Ru%|}sfd 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 1`r| op}, 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 L3y5 a?G 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 r$)$n&j
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o|S)C<w aP~gaSx 应用示例详细内容 mAqDjRV1 _[Gb)/@mM 仿真&结果 (4~WWU (iT hsce:TB 1. VirtualLab中SLM的仿真 /dHs &SU, =7[)' 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)。 f%fa{ 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 &TN2 HZ-bJ 为优化计算加入一个旋转平面 4~?2wvz G4 )@QJ 1/j$I~B oC dGQ7G} 2. 参数:双凸球面透镜 H~+xB1 Hw_o
w? u?Hb(xZtg= 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 %&] 1FhL 由于对称形状,前后焦距一致。 M$#sc`4* 参数是对应波长532nm。 D(Ix!G/ 透镜材料N-BK7。 ?A=b6Um 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 ;"7/@&M\m 4_Rdp`x#J
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IlZu~B9c bAhZ7;T~ 3. 结果:双凸球面透镜 2bQ/0?.).- [STje8+V ]S/G\z 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。 _x\m|SF_g 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 \XH@b6{ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 ]mkJw 3 R$0U<(/
;<6"JP>0 .P/xs4
Bhuw(KeB 4. 参数:优化球面透镜 jn=ug42d yjZ2 if 9]~PCZ2j 然后,使用一个优化后的球面透镜。 mCk5B*Jy 通过优化曲率半径获得最小波像差。 !RMS+Mm? 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 rc~Y=m 透镜材料同样为N-BK7。 zGs|DB FN{/.?w( *FPg#a+ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 "Gh#`T0#a Y^eX@dEFR
oS!/|#mn Y?!/>q 5. 结果:优化的球面透镜 [b`$\o'- 1M+Zkak7p MSB%{7'o 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 Yf(im 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 Z[;#|$J 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 wiV&xl
d=nh
rt;gC[3\ m^0A?jBrR 6. 参数:非球面透镜 z\$;' NKh,z&
_5- )<'yQW=6 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 \]a uSO 非球面透镜材料同样为N-BK7。 .CmL7
5 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 _W+Q3Jx-( d<Dn9,G 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 lm &^tjx 1}DerX 6 MgP{W=h2
2mOfsn d@ PdjCv+R6? 7. 结果:非球面透镜 ORtg>az\% [Yoa"K Ns~g+C9 生成期望的高帽光束形状。 5=.7\#D 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 %
&+|==- 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 8!6<p[_ g5<ZS3tQ
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: 8. 总结 j, ZW[*M 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 -g$OOJB6 Yoe les- 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 j Q^Yj"6 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 8tC + lc y8D 8Y8B 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 Nq
U9/ gpsrw>nw 扩展阅读 K9}jR@jy$ SE-} XI\ 扩展阅读 Ol_/uy1r[ 开始视频 'iGMn_& - 光路图介绍 +}\29@{W 该应用示例相关文件: 8|Q4-VK<! - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 l [x%I - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 d^_itC;-, P$F#,Cn l#|J
rU! QQ:2987619807 q>c+bo
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