切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1241阅读
    • 0回复

    [分享]基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    5658
    光币
    22442
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-08-02
    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 F M6{%}4  
    — 高斯激光 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 oC|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  
    )$S=iL8(  
    4. 总结 ZJ%NZAxy  
    基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Xsa8YP9  
    *90dkJZ.  
     理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ra'/~^9  
     分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 4\-11!'08  
    `]W9Fj<1j  
    光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 60%nQhb  
    |^Y"*Y4*h  
    应用示例详细内容 m,\+RUW'  
    "B: FSWM_-  
    系统参数 nlB'@r  
    K^<?LXJF  
    1. 该应用实例的内容 !nl-}P,  
    A4f"v)vM  
    129\H< m  
    &fB=&jc*j  
    .;7V]B1o  
    2. 仿真任务 q!Ek EW\n  
    8D)1ZUx7`  
    在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 ~RVlc;W  
    m OUO)[6y  
    3. 参数:准直输入光源 i_N8)Z;r  
    Kfb(wW  
    (UkDww_!  
    eQuw uT  
    4. 参数:SLM透射函数 H8w[{'Mei  
    *l`yxz@U  
    %WU=Vy4  
    5. 由理想系统到实际系统 c"tlNf?  
    RI8*'~ix]  
    o;6~pw%  
     用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 >;9g`d  
     因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 'sI ne>  
     对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 gN<7(F  
     实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 `WH$rx!  
     表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 9BZ B1o X  
    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~}BDnu6  
     有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 n eu<zSS  
    rPy,PQG2w  
    5yt=~  
    l4$ sku-  
    G HQ~{  
    #tg\ bb  
    3. 结果:双凸球面透镜 .*6NqX$  
    {i=V:$_#  
    bK}ZR*)  
     生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 5D<Zbn.>q  
     较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 3}V (8  
     一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 tYTl-c  
    G0h&0e{w  
    #@-dT,t  
    r{?qvl!q  
    BYdG K@ouk  
    4. 参数:优化球面透镜 {.oz^~zs]g  
    U*{0,Ue'  
    qGN> a[D  
     然后,使用一个优化后的球面透镜。 00IW9B-  
     通过优化曲率半径获得最小波像差。 g]h@U&`~u_  
     优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 6?5dGYAX<  
     透镜材料同样为N-BK7。 }>AA[ba"'  
    6wpu[  
    }U=}5`_]D  
    关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 G[ns^  
    7./WS,49  
    shdzkET8N  
    /Bgqf,N |  
    5. 结果:优化的球面透镜 @?J7=}bzz  
    l #C<bDw  
    0?t;3 z$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  
    \nyqW4nTm  
    C8v  
    .nEMd/pX  
    6. 参数:非球面透镜 @$kzes\  
    S=kO9"RB]  
    ;Q&9 t  
     第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 :I /9j=@1  
     非球面透镜材料同样为N-BK7。 xc-[gt6  
     该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 .KG9YGL#  
    6&<QjO  
    关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ^PE|BCs  
    Tt{X(I} J  
    7g Ou|t  
    @ g`|ob]9  
    ,>qtnwvlHP  
    7. 结果:非球面透镜 Y5ei:r|^  
    @N[<<k7g  
    Ui"$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  
    HLthVc w  
    F5H*z\/={  
    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:j9KhvT  
    -     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|]  
     
    分享到