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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) ENoGV;WG 应用示例简述 Z+p'3 1. 系统细节 .VD:FFkW 光源 oU|yBs1 — 高斯激光束 PMOyZ3 组件 0c{-$K} — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 lftT55Tki — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 XC*!=h* 探测器 #_(t46 — 视觉感知的仿真 P5?M"j0/^ — 高帽,转换效率,信噪比 z4!Y9 建模/设计 ,a6Oi=+>/U — 场追迹: d ,"L8 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 Fu%D2%V$/ |$^a"Yd`9 2. 系统说明 D MzDV _ :`Sd5b>
!tuN_ b79z<D 3. 建模&设计结果 XEX-NE"] `4Db( ~ 不同真实傅里叶透镜的结果: xZE%Gf_U =|j~*6Hd
5~!&x@ pw,
<0UhV 4. 总结 [}*xxy 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 .\rJ|HpZ1J S\jIs [Dz 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 -a+oQP]O 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 bVgmjt2&> 6+.8nx:9X 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 5Sh.4A\ -|cB7P 应用示例详细内容 7g%.:H= (@(rz/H 系统参数 'Dx_n7&= ZHN}:W/p 1. 该应用实例的内容 e$Npo<u h*lU&8)m\ QnMN8Q9 $`'%1;y@ p E56CM 2. 仿真任务 sry`EkS )4O* D92 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 8|2I/#F}] (X|`|Y 3. 参数:准直输入光源 XEpwk,8*g y9::m]s u.!<)VIJx R=m9[TgBm 4. 参数:SLM透射函数 nq,P.~l d{FD.eI0
tj<0q<is 5. 由理想系统到实际系统 U/j+\Kc~ ;)rs#T;$ uc?`,;8{` 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 Q<UKR|6 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 XKEbK\ 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 <x->.R_ 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 !fT3mI6u\ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 -guVl4 V
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UEh-k" R) 'AI[la 应用示例详细内容 X)^&5;\` R1/87eB 仿真&结果 s]@k,% -)o0P\cTEt 1. VirtualLab中SLM的仿真 #fkOm
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9gj1 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 qH@iZ 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 'boAv%1_sa 为优化计算加入一个旋转平面 ]>"q>XgnI \*x=q20 qE)G;Y<,1 "PtOe[Xk 2. 参数:双凸球面透镜 f^D4aEU $/XR/ Yv7`5b{N. 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 r<XlIi 由于对称形状,前后焦距一致。 ;=oGg%@aP 参数是对应波长532nm。 ;d{lvKk 透镜材料N-BK7。 Z`97=:W 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 oHj64fE9 x}*Y =Xh
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9G!I uom~,k$| 3. 结果:双凸球面透镜 ,`nl";Zc .|Bmg6g* HZ.Jc"+M 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。 Q{))+'s2h 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ].,TSnb 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 y+D"LeCAad z6
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@Tl!A1y? 4. 参数:优化球面透镜 #&jr9RB M_monj}Z y9'F D5\s 然后,使用一个优化后的球面透镜。 k3FpD=N 通过优化曲率半径获得最小波像差。 $h|rd+}, 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 {Vj25Gt 透镜材料同样为N-BK7。 t1h2ibO <1EmQ)B ok+-#~VTn 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 eODprFkt} fqgm`4>
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5N2 eS{ xma 5. 结果:优化的球面透镜 ;n-IpR#|
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S9 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 9v2(cpZ 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 e2xqKG 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 !agtgS$qII
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&ZGFr~ 6. 参数:非球面透镜 yt-F2Z& koizk&) .$,.w__m~ 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 95G*i;E 非球面透镜材料同样为N-BK7。 }nW) + 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 cLD-,v;c 9u\&kQxqD 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ^9Je8 @Yu }813.U `Y`QxU!d%
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`NZyG 7. 结果:非球面透镜 FSvtiNW< ; 7]Q'N R{"7q:- 生成期望的高帽光束形状。 {=NHidi~ 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 [-bT_X 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 )n[ oP% %joIe w]V3
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:_qgpE< &dV|~xA6N 8. 总结 /?; 8F 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Q(}TN,N fi[c^e+IX 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 k_=~ObA$g 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 fDdTs@)6 tN5brf 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。 rX%qWhiEJ 1MV\
^l_ 扩展阅读 kd9GHN;7 "$Wi SR 扩展阅读 jaAv_=93f 开始视频 !8|] R - 光路图介绍 2wWL]`(E 该应用示例相关文件: <N %8"o - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 GLe(?\Ug= - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 S!GjCog^J H>-?/H sq_N!
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