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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) `ZV;Le' 应用示例简述 ^fnRzX 1. 系统细节 M%&`&{ 光源 U <4<8' — 高斯激光束 _PNU*E%s< 组件 BT d$n!'$n — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 |[!xLqG — 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 c)@M7UK[ 探测器 jE2ziK — 视觉感知的仿真 b^Rg_,s — 高帽,转换效率,信噪比 }qV4]*+{ 建模/设计 p4{?Rhb6 — 场追迹: qcQ`WU{ 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 XZp(Po:H n{4&('NRFP 2. 系统说明 e;rs!I!Yw BAoqO
Xv
%l:%c E6)FYz7x 3. 建模&设计结果 1%EY!14G+ j?w7X?1( 不同真实傅里叶透镜的结果: vGm;en _?q\tyf3 u#J5M n=rPFpRLF 4. 总结 lzS"NHs<g( 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 0"
R|lTYq wQ.ild 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 J=4S\0Z* 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 Y
3KCIL9 1f[!=p 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。 wy) Frg %K ]u" 应用示例详细内容 _Seiwk& OY"{XnPZ 系统参数 Pq7YJ"Z?: @ULr)&9 1. 该应用实例的内容 aN;L5;m#>{ w`#lLl
B n4Q!lJ cE]tvL:g T w"^I*B 2. 仿真任务 ,3fw"P$ HCHC~FNd 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。 L]HY*e 2d$hgR#v 3. 参数:准直输入光源 I[[rVts lfj>]om$ EWqKd/ fWKv3S1dT 4. 参数:SLM透射函数 bd)A6a\h H,H'bd/
^lf;Lc 5. 由理想系统到实际系统 8swj'SjX L}:u9$w .4-; 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 y'4= 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 d(v )SS 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 fep#Kb%"e 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 )}u.b-Nt. 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 b,318R8+G
5%4:)s{4| vV=$N"bT~
GhpH7%s ]MB^0:F- 应用示例详细内容 cm7aL%D$c y@_4OkR@ 仿真&结果 WfO6Fvx% vn,L),"= 1. VirtualLab中SLM的仿真 #;^.&2Lt 0kC!v, 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)。 &p4q# p7, 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 a_x|PbD 为优化计算加入一个旋转平面 9IIe: Wb*d`hzQ} M>T#MDK\( &1B)mj 2. 参数:双凸球面透镜 i[jAAr$ ,"}'NH@ I{1w8m4O6 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 U<#i\4W 由于对称形状,前后焦距一致。 ]qv/+~Qs> 参数是对应波长532nm。 y f+/Kj<
a 透镜材料N-BK7。 gQ/zk3?k 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 jRq>Sz{8 C{Npipd}v
yl3iU:+V J-I7K!B
RHB>svT^K> Ye1P5+W( 3. 结果:双凸球面透镜 f#^%\K:YYR ICV67(Ui
bJ/~UEZw 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。 eUBk^C]\ 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 nGyY`wt&Rg 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 Vr5a:u' m0\(a_0V
5(U.< !})+WSs'"s
]HCt%5 4. 参数:优化球面透镜 Gm.v-T$ :l*wf/&z ][qZOIk@ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 %oN^1a'&) 通过优化曲率半径获得最小波像差。 rU'&o) a^ 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 _;0:wXib= 透镜材料同样为N-BK7。 ?|8H$1 S liF$}J GU"MuW`u2 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 v8wN2[fC j[Et+V?
eH1Y!&` wBmbn=>#S 5. 结果:优化的球面透镜 1hRC
Bwx :!aFfb[" /?by4v73P 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 [i&tE.7 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 i&?~QQP` 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 ;N4mR6
%`gqV9a
8@Y@5)Oc V#sANi?mpo 6. 参数:非球面透镜 D{G#|&; geT<vh Z6 %7L'2/Y2x 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 &,K;F' 非球面透镜材料同样为N-BK7。 !X#=Pt[, 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 +L X&1GX LTJ|EXYA 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 B|!YGfL [c3hwogf: V:l; 2rW
}*+ca>K 4\-kzGgmo 7. 结果:非球面透镜 2>s:wABb / wGbD%= \WZ00Y,* 生成期望的高帽光束形状。 mk[=3!J 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 &uk?1Z#j 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 sy]1Ba% EI/_=.d
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h{>8W0W* hQX|wWh 8. 总结 qt3\*U7x 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Bv/v4(G5g #<l;YT8 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 TrHBbyqk 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 k deJB- T\2cAW5 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。 k.0$~juu mT\] 扩展阅读 iUSs) []H> -+c_TJ.dC 扩展阅读 rsiG]o=8 开始视频 jQ`cfE$sV - 光路图介绍 q}+9$v 该应用示例相关文件: 'm-s8]-W - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 T#h`BtET[ - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 *y.KD4@{ 4UG7{[!+ 2uqdx'^" QQ:2987619807 u,/PJg-(!
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