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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) ]w;t0Bk 应用示例简述 gL&w:_ 1. 系统细节 Cy6!?Mik 光源 /4pYhJ8S — 高斯激光束 _rIo
@v 组件 I5l%X{u"N — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 85Yi2+8f4 — 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 BF gxa#De 探测器 U!o — 视觉感知的仿真 !h7:rv/ — 高帽,转换效率,信噪比 TsoxS/MI" 建模/设计 yGt[Qvx# — 场追迹: [|eIax xR, 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 zc;kNkV#1Y 36+/MvIT 2. 系统说明 EHn!ZrQgh __$ ;Z
^[m-PS( dO1m 3. 建模&设计结果 uchQv]VB (n?f016*%d 不同真实傅里叶透镜的结果: ]oSx]R>{f H@wjZ;R U9b[t S>(x x"Ia 4. 总结 T$2A2gb` 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 DGCvH)Q 5!Y\STn 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 1z&"V}y 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 JB'tc!!* O]hUOc`k 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 (EWGX |QA O^-QqCZE 应用示例详细内容 ?r&~(<^z (VN'1a ( 系统参数 t/O^7)% T|S-?X, 1. 该应用实例的内容 7ixG{yu n5A|Zjk; v}t{*P F3!@|/<w dS 4/spNq 2. 仿真任务 k}<H i{$P.i/& 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。 -nC&t~sD @Nh}^D >j 3. 参数:准直输入光源 ]O:8o<0 bIBF2m4 Jf7H;ZM< Y)]VlV!` 4. 参数:SLM透射函数 W9c&"T9JT ^J7q,tvbJ
m ne)c[Qn 5. 由理想系统到实际系统 EmUn&p%hI &glh >9:G w]T_%mdk 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 jA:'P~`Hj 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 m)<+?Bv y 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 <eSg%6z 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 %4x0^<k~ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 GR*sk#{
g]z k` R5 oupWzjo
o!+'<IQ' 3)=ix. wW 应用示例详细内容 O_2o/ 58#nYt 仿真&结果
P6> C+T1 ke W7pN? 1. VirtualLab中SLM的仿真 ]-#/wC[$l= sXPva@8_ 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 lj&\F|-i 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 |;Jt*
_ 为优化计算加入一个旋转平面 Q/Z>w+zh# y7#+VF`xf RfvvX$
'Bt!X^ 2. 参数:双凸球面透镜 oaq,4FT A~E S{Zkh M8Bp-_ 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 VK*H1EH1 由于对称形状,前后焦距一致。 (HeSL),1 参数是对应波长532nm。 m !<FlEkN 透镜材料N-BK7。 ?rt[
aK 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 v4 rO 0y=C ~0-)S@
0)K~pV0aT n9&fH
yG~Vvpv %K\B)HR 3. 结果:双凸球面透镜 oM@%2M_O(
X_Lt{mf a|t{1]^w` 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。 c1_Zi 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 4n(w{W> 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 jYAm}_?No jb/C\2U4)
d<=!*#q;o 3My}u>
.sj/Lw} 4. 参数:优化球面透镜 NzhWGr_x' 5'{QMnfB V{>;Z vj1R 然后,使用一个优化后的球面透镜。 nZNS}|6 通过优化曲率半径获得最小波像差。 gxI/MD~!> 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ia
/#`#. 透镜材料同样为N-BK7。 oTb42a_j{ HtE^7i*_ a ge8I$*`@ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 C.uv0 .pl,ujv
{s6#h #U u0? TMy.% 5. 结果:优化的球面透镜 %O[1yZh
\ dn42'(p@G Q-G8Fo%#,E 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 2|RxowXZ" 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 Eoo[H2=^H 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 ,_7m<(/f
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a;b<I/< K!>3`[:I" 6. 参数:非球面透镜 ++8 Xi1 8QKu m\
qR myO 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 f<<$!]\ 非球面透镜材料同样为N-BK7。 p!Tac%D+k 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 ojj
T e+2lus,u6t 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 :=q9ay hOIg7=v T
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ZkN6
<0l:B;3 wt_ae|hv 7. 结果:非球面透镜 \0qFOjVj vj#m#1\f = K`]cEL 生成期望的高帽光束形状。 Fghan.F 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 G[zy sxd 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 xAn|OSe %md9ou`
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NY[48H .Z 17X_ 8. 总结 P=9sP:[f6 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 K TE*Du 4dSAGLpp 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 `I|Y7GoUO 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 +}-cvM/* qX[C% 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。 73nmDZO| bX%4[BKP 扩展阅读 %a-fxV[ '@QK<!%, 扩展阅读 EScy!p\* 开始视频 yN#]Q}4 - 光路图介绍 1_n5: 该应用示例相关文件: 4tapQgj24 - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 \/y&l\ k) - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 8Tc:TaL
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