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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) (xjoRbU* 应用示例简述 :e5:\|5*5 1. 系统细节 -k|g04Q? 光源 .YnP%X= — 高斯激光束 7TMDZ* 组件 UeutFNp — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 6:SK{RSURC — 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 Q>06dO~z8 探测器 >llwNT — 视觉感知的仿真 S|O%h}AH; — 高帽,转换效率,信噪比 ySPlyhGF 建模/设计 GgZEg
?@ — 场追迹: D]LFX/hlH 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 @ ~0G$ i`ZHjW~` 2. 系统说明 cP$wI;P Q0[CH~
p4<M|1Z& OXa5Jg}= 3. 建模&设计结果 4F1.D9u 3.GdKP.% 不同真实傅里叶透镜的结果: @[[Cs*- LRqw\fKk[ xC=3|,U X=*Yzz} 4. 总结 )\:lYI}Wpm 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 y5Z<uwXc
?fqkM 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。
k=d%.kg 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 eKU@>5 Np5/lPb1 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。 Rd@n?qB f"Vm'0r 应用示例详细内容 ?*MV
^IY US*<I2ZLh 系统参数 f;_K}23 tSh}0N) 1. 该应用实例的内容 qKI4p3&E ,*O{jc`( hBY h90] X&;] }fa%JN %E 2. 仿真任务 L3hxe]mr #u]_7/(</` 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。 %+j]vP ;?Y`e 3. 参数:准直输入光源 ngH~4HyT l#5k8+s A$9_aqbj ;29X vhS8 4. 参数:SLM透射函数 bCac.x#jo *t]&b ;=gE
aaa#/OWQZ 5. 由理想系统到实际系统 +%cr?g "n2xn%t{ VdN+~+A: 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 l7r N
因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 g`f6gxc 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 JNA}EY^2I. 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 J1v0
\ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 +h\W~muR
<=GzK:4L @gVyLefS6g
#t9=qR~" q.hc%s2? 应用示例详细内容 }FdcbNsP ur"e
F 仿真&结果 =~2 Uv>YG ~ dI&> CL 1. VirtualLab中SLM的仿真 i6\!7D] V2sB[Mw 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 Le$u$ulS 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 1 0Tg> H 为优化计算加入一个旋转平面 i!+3uHWu`) X-) ]lAP D 5wR?O )V =K#MCK 2. 参数:双凸球面透镜 C9;X6 -L'`d Z=5}17kA 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 #*aGzF 由于对称形状,前后焦距一致。 (R|FQdH 参数是对应波长532nm。 Gy Xs{* 透镜材料N-BK7。 y2hFUq 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 %JH_Nw.P UFY~D"%/
x%?*]*W M$hw(fC|m1
v]Q_
{{)[Ap) 3. 结果:双凸球面透镜 XTXo xZ#w t=\[J+ CR PE?CRQF 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。 vz_g2.7l\ 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 YKxA2`3v% 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 #1hz=~YO byxehJ6[V
o0+BQ&A)s* Y\9*e5?`I3
D$!p+Q 4. 参数:优化球面透镜 <|.! Px86 xgw)`>p,W U.sPFt 然后,使用一个优化后的球面透镜。 KGLhl;a 通过优化曲率半径获得最小波像差。 3 &Zx*: 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ?RAR 透镜材料同样为N-BK7。 *RE-K36m|u `}Zbfe~ r@ *A 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 kITmo"$K Saq>o.
U;dt-3?=.h >{)#|pWU 5. 结果:优化的球面透镜 yacGJz^f= ^dKaa UNLNY,P/!) 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 $P9$ ,w4 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 QgM_SY|Rj 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 Wk#-LkI
V~"d`j
R6o<p<fTh &fhurzzAm 6. 参数:非球面透镜 r&~iEO|?\ 8VGXw;(Y,d -#M~NbI, 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 RKb3=}
*C 非球面透镜材料同样为N-BK7。 *(.^$Iq4 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 !fjU?_[S BcO2* 3 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 j?) `VLZ _rh.z_a7w 2l4 i-;
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F,,\ a8P6-)W 7. 结果:非球面透镜 m:<3d]L 69[k
?')LM W/X;|m` 生成期望的高帽光束形状。 t[ocp;Q 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 w:@M|O4` 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 fT~<C
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BV:,bS 5i&V ~G 8. 总结 KA2B3\ 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 ")buDU6_ n=MYv(Pp} 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 4
V*)0?oYE 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 3`q`W9 `W S
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。 DQQjx>CK $X]v;B)J| 扩展阅读 \{mJO>x $^ 3 f}IzA 扩展阅读 haK5Oe/cE 开始视频 bG?[":k - 光路图介绍 ,gD i)] 该应用示例相关文件: 8{e 3 - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 0P
>dXd)T - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 TC}u[kM
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