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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) 4A;[sm^f 应用示例简述 Um/CR! 1. 系统细节 o1
jk= 光源 NAJ '><2 — 高斯激光束 <}<#W/ 组件 TViBCed40 — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 v hRu`Yb — 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 "(Mvl1^BT 探测器 o^8*aH)I>Y — 视觉感知的仿真 Jw2B&)k/ — 高帽,转换效率,信噪比 yZ?xt'tn 建模/设计 d#E(~t(^ — 场追迹: ?$UH9T9) 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 =s`XZkh AqKHjCI 2. 系统说明 NKRaQr SL6mNn9c
k}- "0> W/b"a? wE{ 3. 建模&设计结果 eLCdAr mk#>Dpy? 不同真实傅里叶透镜的结果: -kWO2 f1)HHUB ~C%2t{" PthIdaN@ 4. 总结 R1II k 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 U*
-% M Tm(Q@ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 x eJ9H~^ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 H|grbTv, 2 9&sydu 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 K#_~
!C4L _{N0OX 应用示例详细内容 {
z-5GH| 6\; 4
4,3 系统参数 }rO?5 5oVLv4Z9u 1. 该应用实例的内容 pYYqGv^oa qFV;n6&V aQz|!8Is i58ZV`Rk` RY>)eGJ 2. 仿真任务 A~qW. r~ZS1Tp 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 K<$wz/\ vpZu.#5c 3. 参数:准直输入光源
EJWOXxU |pfhrwJp {Q{lb(6Ba #Tr;JAzVjG 4. 参数:SLM透射函数 o?:;8]sr! y0/WA4,
FQ;4'B^k] 5. 由理想系统到实际系统 P5'iYahCq_ #G'S
ve? 7P3<o!YA 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 sN}s61 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 tQNk=}VR7r 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 bYwI==3 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 o|R*POM 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 -ET*M<
}*fW!(* CL)1Q
aukk|/3Ih D6&mf2'u 应用示例详细内容 b*I&k": t_[M& 仿真&结果 e%P+KX D8r>a"gx 1. VirtualLab中SLM的仿真 !Iw{Y' P!`Q_h6a 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)。 ,!o\),N 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 C m,*bgX 为优化计算加入一个旋转平面 *r)zBr wMlf3Uz (SgEt &+)+5z_d 2. 参数:双凸球面透镜 dWzDSlP& 4kW30Ma %v?jG(o 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 'Z*\1Ci 由于对称形状,前后焦距一致。 }m=tzHB* 参数是对应波长532nm。 4*p_s8> > 透镜材料N-BK7。 5 {T9* 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 9IS1.3 Wo:zU
T..N*6<X hj^G}4
IqvqvHxLX C ?GvTc 3. 结果:双凸球面透镜 B)j`}7O06 [?|l X$< TTA{#[=7 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 ,XWay%8{E 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 ZI2K-z'e 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 A&NC0K}G! R`Ys;g/!
>cwJl@wx- ue6/EN;}
rE1np^z7 4. 参数:优化球面透镜 "VT{1(]t W,9k0t X7XCZSh#A 然后,使用一个优化后的球面透镜。 [M7iJcwt 通过优化曲率半径获得最小波像差。 rQd1Ch 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 Jf%!I 透镜材料同样为N-BK7。 dvg; 0UM@L
}L :,h=2a_ 8 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 !L0E03')k }<5\O*kX4
7':5
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K% 5. 结果:优化的球面透镜 "xvV'&lQ CI~hmL0 bGMeBj"R 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 C,OB3y 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 z{D$~ ob 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 Q8}TNJsU
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?;AL F uJ|5Ve 6. 参数:非球面透镜 fw(j6:p OUBgBr y]QQvCJr3d 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 0]:*v? 非球面透镜材料同样为N-BK7。 F'?5V0\he 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 |k7ts&2 c"%_]7 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 &P,4EaC9; vjs|!O=oH np'M4^E;
T;:',T[G yO$r'9?,* 7. 结果:非球面透镜 5H'b4Cyi` $ sA~p_] #cp$ltY 生成期望的高帽光束形状。 ;:-2~z~~ 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 }Yo15BN+ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 o3TBRn, %~B)~|h
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6bRQL}[ `F-Dd4B 8. 总结 |$.sB|_
N 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 xyz\;3 VxPTh\O*[ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 8eS@<[[F# 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 K;ry4/Vap nI|Lx`*v 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。 X('Q;^` -?%{A%' 扩展阅读 "u,~yxYWl 8ZNd|\ 扩展阅读 d9[6kQ] 开始视频 rvoS52XG, - 光路图介绍 B!E<uVC 该应用示例相关文件: Tl/Dq(8JH - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 .f.j > - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 R<0!?`b
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