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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) lD mtQk-SN 应用示例简述 J~(Wf%jM~ 1. 系统细节 hR5_+cuIp 光源 7)%+=@ — 高斯激光束 ^*\XgX 组件 'H7x L — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 .G o{1[ — 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 UJs$q\#RO 探测器 xJ2*LM- — 视觉感知的仿真 $wYFEz — 高帽,转换效率,信噪比 WMMO5_Mz 建模/设计 .Yw'oYnS — 场追迹: 2Hum!p:1 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 ,sGZ2=M}J 1wW)tNKIF 2. 系统说明 E\; ikX&1 moVbw`T
w{k)XY40sW &F}"Z(B<wK 3. 建模&设计结果 %6--}bY^ 7H>@iI"? 不同真实傅里叶透镜的结果: yPw'] " ;L&TxO>#J t*@z8<H |j3'eW&= 4. 总结 -YD+(c`l 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 fIGFHZy, SR*wvQnOx 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 7 h y&-< 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 [31p&FxM ) _ I,KEe 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 e?bYjJq s( <uo{ 应用示例详细内容 LI)!4(WH w:'dhr': 系统参数 jPnM>= <}6{{&mT4 1. 该应用实例的内容 ^`f*'Z m`6Yc:@E [7m1Q< - y9>;6 i
ZL2p> 2. 仿真任务 E2L(wt}^ Vx_rc%' 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 G;3~2^lB\ D|qk_2R% 3. 参数:准直输入光源 lt$zA%`odc ~el3I=KC} pdd/D $(Ugtimdv 4. 参数:SLM透射函数 i*R,QN) OdI\B
)rLMIk 5. 由理想系统到实际系统 BK,sc'b .k4W_9 |lH;Fq{\ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 drwgjLC+ 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 ;d$qc<2uA 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 p
(FlR?= S 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 p1c3Q$>i 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 FZiW|G
c.\O/N
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I &* _,d ?t@v&s 应用示例详细内容 ~tB;@e ;DnUQj 仿真&结果 <ktzT&A (eCFWmO 1. VirtualLab中SLM的仿真 SvvUkQ#1w m\/(w_/? 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 vFrt|JC_{ 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 m"c :"I6 为优化计算加入一个旋转平面 ~#\i!I;RY} PCc|}*b aKF*FFX weMww,: ^[ 2. 参数:双凸球面透镜 Wi n8LOC CGw--`#\ ;evCW$G= 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 URcR 由于对称形状,前后焦距一致。 }2)DPP:ic 参数是对应波长532nm。 !~<siy 透镜材料N-BK7。 a=GM[{og 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 ,G^[o,hS xa( m5P
64Gi8|P V's:>;
yj@tV2 T)7TyE|"2g 3. 结果:双凸球面透镜 V%HS\<$h k6IG+:s dEM?~? 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 u}9fj 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ghk5rl$ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 H'RL62! 0BkV/v1Uc
N$?cX(|7 tqOi
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BX;5wKfA 4. 参数:优化球面透镜 z*~YLT& MrE<vw@he HW=xvA+ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 kR.wOJ7' 通过优化曲率半径获得最小波像差。 ]0c Pml 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 #:3r4J%+~ 透镜材料同样为N-BK7。 QL"gWr`R oL/o*^ :s8A:mx 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ;kaHN;4? 4YbC(f
hN`gB#N3 X=qS"O 1 5. 结果:优化的球面透镜 SA6hbcYk 6(56,i<#/ }IUP5O6 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 MQcE6) 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 #G_/.h@ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 Z$K+
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n~z\?Y=* SqB/4P 6. 参数:非球面透镜 s*,cF6 >?XbU} RJJ1 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 _^uc 0= 非球面透镜材料同样为N-BK7。 +h[e0J|v{ 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 4E"d / 7#4%\f+'t 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 R $b,h I"!'AI- y~#\#w{
|paP<$ l[n@/%2 7. 结果:非球面透镜 Rlg#z4m LZWS^77 {Qtq7q. 生成期望的高帽光束形状。 =Q?f96T 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 `!c,y~r[ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 @[r ={s\ QJ<[Zx
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9={N4}< u7k|7e=xk
8. 总结 RebTg1vGu 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 #4y,a_) IhW7^(p\ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 N_vXYaY 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 *caLN,G R`He^ 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。 &telCg: 7z<Cu< 扩展阅读 A^pW]r=Xtk N#Ag'i4HF 扩展阅读 xURw, 开始视频 x YT}>#[ - 光路图介绍 <ZrFOb 该应用示例相关文件: 7zI5PGWw - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 P0#`anUr1 - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 vvh.@f qz:]-A I q,v QQ:2987619807 }J;~P
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