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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) >S:(BJMo 应用示例简述 b69nj 1. 系统细节 \o[][R#D 光源 FM6{%}4 — 高斯激光束 M5WB.L[@q 组件 !j'LZ7 — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 V _~lME — 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 o C|oh 探测器 A^z{n/DiL — 视觉感知的仿真 XF(D%ygeC — 高帽,转换效率,信噪比 Vpg>K #w 建模/设计 [Kc ?<3W — 场追迹: M6p\QKi 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 s_y8+BJaV _\\Al v. 2. 系统说明 ir}z^+ *w@1@6?j
CPy>sV3Ru0 .hx(9 3. 建模&设计结果 v1{j1~ZR c~(61Sn] 不同真实傅里叶透镜的结果: 1+*sEIC " hYzP6?K" *S*49Hq7c
)$S=iL8( 4. 总结 ZJ%NZAxy 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Xsa8YP9 *90dkJZ. 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ra'/~^9 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 4\-11!'08 `]W9Fj<1j 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 60%nQhb |^Y"*Y4*h 应用示例详细内容 m,\+RUW' "B:FSWM_- 系统参数 nlB'@r K^<?LXJF 1. 该应用实例的内容 !nl-}P, A4f"v)vM 129\H<
m &fB=&jc*j .;7V]B1o 2. 仿真任务 q!Ek
EW\n 8D)1ZUx7` 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 ~RVlc;W m
OUO)[6y 3. 参数:准直输入光源 i_N8)Z;r Kfb(wW (UkDww_! eQuw uT 4. 参数:SLM透射函数 H8w[{'Mei
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%WU=Vy 4 5. 由理想系统到实际系统 c"tlNf? RI8*'~ix] o;6~pw% 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 >;9g`d 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 'sIne> 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 gN<7(F 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 `WH$rx! 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 9BZ B1oX
RTlC]`IGT b/[X8w'VP
p+~Imf-Jk T`@brL 应用示例详细内容 1P"7.{ AsE77AUA 仿真&结果 /#T {0GBXe qZ!kVrmg& 1. VirtualLab中SLM的仿真 ng+sK R5e[cC8o. 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)。 mQ1 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 BC!) g+8 为优化计算加入一个旋转平面 \h'7[vkr X[h{g` kO}%Y?9d Io<T'K 2. 参数:双凸球面透镜 a^LckHPI> dCM&Yf}K 8B-PsS|' 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 Vf:.C|Z 由于对称形状,前后焦距一致。 K@e2%hk9x 参数是对应波长532nm。 h{7>> 透镜材料N-BK7。 B~}BDnu 6 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 neu<zSS rPy,PQG2w
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bb 3. 结果:双凸球面透镜 .*6NqX$ {i=V:$_# bK }ZR*) 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 5D<Zbn.>q 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 3}V (8 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 tYTl-c G0h&0e{w
#@-dT,t r{?qvl!q
BYdGK@ouk 4. 参数:优化球面透镜 {.oz^~zs]g U*{0, Ue' qGN>a[D 然后,使用一个优化后的球面透镜。 00IW9B- 通过优化曲率半径获得最小波像差。 g]h@U&`~u_ 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 6?5dGYAX< 透镜材料同样为N-BK7。 }>AA[ba"' 6wpu[ }U=}5`_]D 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 G[ns^ 7./WS,49
shdzkET8N /Bgqf,N | 5. 结果:优化的球面透镜 @?J7=}bzz l#C<bDw 0?t;3z$n 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 0VQBm^$( 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 h3E}Sa(MQ: 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 ;~r- P$kCY
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C8v .nEMd/pX 6. 参数:非球面透镜 @$kzes\ S=kO9"RB] ;Q&9t 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 :I/9j=@1 非球面透镜材料同样为N-BK7。 xc-[gt6 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 .KG9YGL# 6&<QjO 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ^PE|BCs Tt{X(I} J 7gOu|t
@g`|ob]9 ,>qtnwvlHP 7. 结果:非球面透镜 Y5ei:r|^ @N[<<k7g Ui"$A/ 生成期望的高帽光束形状。 yYe>a^r4R 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 )mAD <y+ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 [oBRH]9cq
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T>*G1 -J# 5cM%PYU4:v 8. 总结 {=Ji2k0U' 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 sqF.,A, %*<Wf4P" 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 pHoxw|'Y 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 |;aZi?Ek[ .L^j:2(L 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。 N0$
uB" 7)O+s/.P) 扩展阅读 Jb9@U/<\ k[ pk R{e 扩展阅读 L{;Q6_m 开始视频 W:j9 KhvT - 光路图介绍 6Rif&W.xy 该应用示例相关文件: iM9k!u FE - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 l| \ -d - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 FncP,F$8
E.N>,N ub1~+T'O QQ:2987619807 #/9Y}2G|]
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