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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) Kr%w"$< 应用示例简述 b^R_8x 1. 系统细节 =^mBj?(V7 光源 a St:G*a" — 高斯激光束 1 Szv4 组件 @ n^2UJ — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 :vJ1Fo! — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 dhV6r 探测器 /|p6NK;8L — 视觉感知的仿真 (y5]]l — 高帽,转换效率,信噪比 _<u>?
Qt 建模/设计 j2s{rQQ — 场追迹: &Ivf!Bgm{Z 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 *:"p*qV* ,m[#<}xXA 2. 系统说明 JQDS3v=1$ `M!'PMX
6kHuKxY, J[al4e^ 3. 建模&设计结果 F4$9r^21r $fAZ^ 不同真实傅里叶透镜的结果: P~h0Ul u?SxaGEa u9j1>QU nG~^-c+ 4. 总结 e4<St`K 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 .o) uJU;C.LX 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 Le2rc*T 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 o?5;l`.L} 4VP$,|a 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。 7_`_iymR
C:p` 应用示例详细内容 (97&mhs3 $GQ{Ai:VwF 系统参数 juB /?'$~ _-z; 1. 该应用实例的内容 "c*#ZP 5`)[FCQ T/P
nU/x,W[} 7T?T0x3> 2. 仿真任务 /X;!
F> Ygc.0VKMR 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。 ne# %Gr Q|7;Zsd: 3. 参数:准直输入光源 H](TSt<Q" ntn ~=oL y$+_9VzYB Dv}VmC"" 4. 参数:SLM透射函数 tS[%C) z'}z4^35,
ggUw4w/e 5. 由理想系统到实际系统 Z9zsvg .NMZHK?% b
q8nV 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 X4/3vY 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 gH/(4h 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 0}-MWbG 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 $.O(K4S 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 OQ+kOE&
Q#pgl rQ)I
R:U!HE8j 9^@#Ua 应用示例详细内容 vs{xr*Ft 4YA1~7R 仿真&结果 {i)FDdDGD Thuwme 1. VirtualLab中SLM的仿真 E+P-)bRa <AB({( 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 *a' I 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 |M|>/U 8 为优化计算加入一个旋转平面 nBtKSNT#Q g3c,x kaO Oe&gTXo m]&y&oz 2. 参数:双凸球面透镜 &,'CHBM ?-=<7
~$ 4K$_d,4`U 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 k#x"'yZ 由于对称形状,前后焦距一致。
m">2XGCn 参数是对应波长532nm。 j5m]zh5\J= 透镜材料N-BK7。 <1E5[9
q 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 O[ug7\cl+ 6f&qtJQ<A
4d%QJ7y F+/#ugI
),I g u *_eY +\j 3. 结果:双凸球面透镜 4^k+wQU QoS]QY'bZ |\N))K-2D 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 3e1^r_YI 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 GE}>{x=^x 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 838@jip ?'^yw C`
-qpe;=g&f ?,
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GhW{6.^
4. 参数:优化球面透镜 `FAZAC\ >Slu?{l' &+df@U6i 然后,使用一个优化后的球面透镜。 f&?
8fB8{ 通过优化曲率半径获得最小波像差。 7%i6zP/a 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ?e[]UO 透镜材料同样为N-BK7。 ,ZvlKN Zi.w+V Go PK. E$ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 0f"la=6 CFG(4IMx
Fr1OzS^&( I1W~;2cK 5. 结果:优化的球面透镜 r-5xo.J' }PzHtA,V 3j w4#GW 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 ]%[. > mR 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 `,Y/!(:; 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 F*=}}H/
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#XeabcOQ 2Y%E.){ 6. 参数:非球面透镜 .gA4gI1kH z}2 D>K=D" 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 qIk(ei 非球面透镜材料同样为N-BK7。 [wcp2g3Px 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 p~dj-w $rH}2 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 =p&uQ6.i+ HQV#8G#B Yn8aTg[J
s^GE>rf c)zwyBz 7. 结果:非球面透镜 pGsu#`t }Pj;9ivz "^5 %g% 生成期望的高帽光束形状。 6<9gVh<=w 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 G/&Wc2k 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 YBQ{/"v%| z_ L><}H
z=Khbh
z&Lcl{<MA Vn6]h|vm 8. 总结 w'<"5F` 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 sF p% T4j vSGvv43G 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 #80M+m 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 |\SwZTr _[S<Cb*1 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 DQ= /Jr~ myDcr|j-a 扩展阅读 zE]h]$oi 7aeyddpM 扩展阅读 (r"2XXR 开始视频 HI{IC!6 - 光路图介绍 @fI2ZWN| 该应用示例相关文件: {S5j; - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 P30|TU+B - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 "i;" $
1v'CT q 1+{MPJ QQ:2987619807 @tPptB
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