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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) !W~QT} 应用示例简述 7|Xe&o<n 1. 系统细节 UoHd - 光源 7LfcF — 高斯激光束 Z&-tMai; 组件 cW; H!:& — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 G0Hs,B@5? — 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 WtVf wC_ 探测器 2[ksi51y — 视觉感知的仿真 oPsK:GC`U — 高帽,转换效率,信噪比 *!w25t 建模/设计 Ev{MCu1!6 — 场追迹: (n,N8k; 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 @y5= J`@= _$5@uL{n"^ 2. 系统说明 eIJ[0c b} ioWo ]
modC6d% $it@>L8 3. 建模&设计结果 ^&MK42,\ *7Xzht&f 不同真实傅里叶透镜的结果: xG1?F_] T)~!mifX Y&5.9 s@' jM @?<1
4. 总结 Im+7<3Z 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 XhN{S]Wn 7h`^N5H.q 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 P$OUi!" 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 A?r^V2+j [~)x<=H8{ 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。 G|*G9nQ s4bv;W 应用示例详细内容 uXpv*i{R R5ZIC4p 系统参数 03_pwB)^ ,56;4)cv 1. 该应用实例的内容 g YUTt E30Z`$cz: 5gshKmt_ Oyan9~ En\Z#0,V 2. 仿真任务 6.19g'{sB o0mJy' 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 ^1 ;BiQ !}t-j3bCs 3. 参数:准直输入光源 2M&$Wuu.q Mq'IkSt' ]]PE#DDg $DE&J4K 4. 参数:SLM透射函数 `ET& VV #c:kCZt#
``4?a7!! 5. 由理想系统到实际系统 !iJipe5 P)hi||[ w
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P&7 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 "V}qf3qU 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 (f>M &.. 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 bo>E"< 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 s[X
B#)H4 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 r6
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6|#g+&[ U&W"Ea=R/
YPEnNt+ N2FbrfNFa 应用示例详细内容 VB"(9O] H1&RI4XC 仿真&结果 _ZyT3P& 0T9.M( 1. VirtualLab中SLM的仿真 pkk4h2Ah -?fR|[\[U 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)。 W.[BPR 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 -N# #w= 为优化计算加入一个旋转平面 ^P$7A]! X<euD9? }-nU3{1 $5A^'q 2. 参数:双凸球面透镜 P
}Te"Y 2Y+:,ud\ }_%P6 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 Qxq-Mpx{ 由于对称形状,前后焦距一致。 E9$H nj+m 参数是对应波长532nm。 L~&" aF/b 透镜材料N-BK7。 eY}V9*.v 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 Pa&4)OD j^EbO3
28UVDG1? s
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^yVl"/ zP nC=h|g 3. 结果:双凸球面透镜 S(t{&+Wc (/?R9T[V&^ fM^<+o@ 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。 z<<Tk.65 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 0roCP=; 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 u-.L^!k 4f {+pf^R
LNiS`o\ /gw Cwyo
AP w6 4. 参数:优化球面透镜 `{}@@] ( 3;`bvYH" Zi4d] 然后,使用一个优化后的球面透镜。 l &Z(K,6 通过优化曲率半径获得最小波像差。 *Hunp Y 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ug&92Hdvy3 透镜材料同样为N-BK7。 XA3s],Rk SdI1}& w~N-W8xNR 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 _]o5R7[MQ X4Xf2aXI
o5 WW{)Q hk;bk?:m 5. 结果:优化的球面透镜 784;]wdy\
TQ' e qjLo&2) 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 sFElD
]| 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 m[8
@Unt 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 xa#gWIP*
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!01i%W' euZI`*0 6. 参数:非球面透镜 ML=z<u+ d?7BxYaa 5;Ia$lm=y 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 sykFSPy`' 非球面透镜材料同样为N-BK7。 {^m5#f 0" 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 61:9(*4~!F x'i0KF 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 MaErx\ P)1EA; kl<g;3
2AK}D%jfc kqf8=y 7. 结果:非球面透镜 Fu##'# j38 6gL ]l&'k23~p 生成期望的高帽光束形状。 =4> @8=JA 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 yVYkuO 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 z!Hx @){| X6kaL3L}
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^ItAW$T]F 4 J8Dh;a` 8. 总结 :mp$\=
基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 NCDxcz;Gb "TFwHe3C4 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 tN!Bvj:C[M 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Z =
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^@R 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。 "tX7%( !NA`g7' 扩展阅读 iNLDl~uU ?*+1~m> 扩展阅读 NWnWk 开始视频 fTgbF{?xh - 光路图介绍 3+zzi 该应用示例相关文件: 5rN7':(H!% - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 mu>] 9ZW - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 a7*COh zq=&4afOE e5L1er;6 QQ:2987619807 8!4[#y<
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