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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) )2T 1g~8 应用示例简述 =~Oi:+L 1. 系统细节 ],vUW#6$N 光源 o, e y. — 高斯激光束 4/;
X- 组件 DI O @Zo — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 e6n1/TtqM — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 Oo{+W5[ 探测器 wWs<{ T — 视觉感知的仿真 1(6B|w5+ — 高帽,转换效率,信噪比 ??tyz4$; 建模/设计 "4N%I — 场追迹: FtbqZN[ 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 6||zwwk'. w5uOi}T\ 2. 系统说明 $P#Cf&R k{>rI2;
-'&4No ;!U`GN,tH 3. 建模&设计结果 HPVW2Y0_N p] kpDx[9 不同真实傅里叶透镜的结果: ~I<yN`5(a lN94 b3_W q
H&7Q{ weCRhA 4. 总结 .-[uQtyWW 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 ])paU8u Hm2}xnY 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 "5Oi[w&F5 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 !Irmc*;QE Ep-{Ew{T_= 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 ;}),6R V&4)B &W 应用示例详细内容 o_ `=b)fE 系统参数 _urv
We et]-;(M 1. 该应用实例的内容 #iD5&
klo\ AkdONKO8{ sOA!Sl v|acKux=t `[\*1GpAo 2. 仿真任务 WHxq-&= Qj(q)!Ku 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 a.)Gd]}g t{t*.{w 3. 参数:准直输入光源 %v=z|d5-3 `?VtB!p@x= v
P8.{$ #mY*H^jI]~ 4. 参数:SLM透射函数 '9cShe w^N xR,
]$/TsN 5. 由理想系统到实际系统 7M#2Tze} [G:wPp.y K~**. NF-n 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 ?,e7v.b 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 *IWO ,! 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 3Gi#WV4$ 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 prE~GO7Z 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 VD+TJ` r
8v)pPJr K FV&Dt}<
NYtp&[s2- @$'k1f(u> 应用示例详细内容 [FLRrTcE "l~wzPY) 仿真&结果 ,Zs:e. _YzItge* 1. VirtualLab中SLM的仿真 !7ct=L #
JHicx\8l 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)。 aRg/oA4} 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 [eL?O;@BD 为优化计算加入一个旋转平面 v!(BS, y
BF3Lms W6f?/{Oo8
x,YC/J 2. 参数:双凸球面透镜 &UH .e u
'-4hU Arh0m. w 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 @!/w'k8 由于对称形状,前后焦距一致。 +e_NpC 参数是对应波长532nm。 2Jo'!|] 透镜材料N-BK7。 $ ;cZq 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 VS0
&[bl 6QVdnXoG/
nQ >?{" M\zM-B
4:<74B -g8G47piX: 3. 结果:双凸球面透镜 O'y8[< xab1`~%K In)8AK(Hw 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。 En$-,8\% 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ,Cx @]] 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 m~"<k d EhDKh\OY5
t_1(Ex ?EF[OyE
v-u53Fy 4. 参数:优化球面透镜 |fX
@o0H @]ydWd SQ7Ws u>T@ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 -[A4B) 通过优化曲率半径获得最小波像差。 qP? V{N 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 q_PxmPE@3v 透镜材料同样为N-BK7。 \fG?j@Qx 3>X]`Oj7y !}7FC>Cx 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 *'D(
j#& |uT|(:i84,
QiBo]`)% ^PDz"L<* 5. 结果:优化的球面透镜 }gw
\w?/ V'TBt=!=] +\~.cP7[ 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 T:$ a
x 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 l1*qDzb 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 ]6)^+(zU
4^h_n1A
{&Kck>C' A/eZnsk 6. 参数:非球面透镜 "%$jl0i_c HD^ Ou5YB 1#LXy%^tO 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 5~GHAi
非球面透镜材料同样为N-BK7。 Q/'jwyj_ 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 ia#Z$I6 r(= 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 98 dl -? /'KCW_Q z|,YO6(L
z8v] Kt & rqJ'm?>cr 7. 结果:非球面透镜 <Uj~S =[]V$<G'w{ -Zs.4@GH 生成期望的高帽光束形状。 UQZ<sp4v; 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 XL9smFq 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 h"h3SD~ (bpO>4(S
_}8hEv
37C'knW Wp7lDx 8. 总结 byALM 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 nymF`0HYe1 ?#N:
a 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 o<
)"\f/, 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 OP:i;%@c p5RnFe l 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 \<k5c-8Hb 04;E^,V 扩展阅读 NXwthc3 ']Q4SB"q 扩展阅读 QH z3 开始视频 %H)^k${ - 光路图介绍 T22
4L.? 该应用示例相关文件: 1Q[I $=-F - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 ^qB
a~
- SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 ky2n%<0] 9i9'Rd`g is?#wrV=K QQ:2987619807 v)+E!"R3.
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