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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) H!Z=}>TN 应用示例简述 QCQku\GLV 1. 系统细节 vBx*bZ 光源 akHcN]sa2 — 高斯激光束 35B G&;C 组件 v]\io#
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 Gf\Dc — 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 cP%mkh_ri 探测器 A9\m.3jo — 视觉感知的仿真 S.rlF1` — 高帽,转换效率,信噪比 Da*=uW9 建模/设计 "- S2${ — 场追迹: 8-5MGh0L 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 exrsYo!% w~+5FSdH 2. 系统说明 _+YCwg jm0J)Z_"nr
T{3C3EE?] (iM"ug2 3. 建模&设计结果 WL$Ee= < gB>j\: 不同真实傅里叶透镜的结果: 2.CjjI x4fl= SO%x=W h~haA8i?{ 4. 总结 Nq6~6Rr 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 lMz5))Rr i*B@#;;F 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 RpPbjz~ 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 __r]@hY H((!
BRl 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。 [` ~YPUR* rStfluPL 应用示例详细内容 0yr=$F(]s o:B?gDM 系统参数 ss63/ V{@
xhW0 1. 该应用实例的内容 $~vy,^ 7_C;- c=]qUhnH uqwB`<>KJ ',j'Hf 2. 仿真任务 z2Sp $s<,xY 9 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 ;ZZ%(P=- <ABN/nH 3. 参数:准直输入光源 E6a$c`H@? Jv1igA21_h !]1X0wo\ g*C&Pr3 4. 参数:SLM透射函数 cnr&%- TJFxo?
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HL$}Gh]q 5. 由理想系统到实际系统
}rf_: 4q#6.E;yy dK'?<w$ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 wjh[}rTV* 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 _"n1"%Ns 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 aiVd^( 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 7NC"}JB& 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 }@MOkj
U ^1Xc#Ff p'UYHt
& V:q}Q tu\;I{h=0 应用示例详细内容 D>M
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$?2?2 仿真&结果 )1ia;6} cmgI,n-o? 1. VirtualLab中SLM的仿真 L4`bGZl55 Qr]xj7\@i 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 _[;>V*?zp5 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 m^cr-' 为优化计算加入一个旋转平面 K=Z~$)Og) `s#0/t #mg6F$E x*td
nor& 2. 参数:双凸球面透镜 tdSy&]P 9EzXf+f IJHNb_Cku 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 lx*"Pj9hho 由于对称形状,前后焦距一致。 5=%:CN!/@p 参数是对应波长532nm。 !|6M,Rk_ 透镜材料N-BK7。 G)5w_^&% 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 z}\TS. q[p+OpA
;okFm *sK")Q4N
E!<w t ,l`4)@{G 3. 结果:双凸球面透镜 t mAj bM7y}P5`1 %^){Z,}M} 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 p12'^i | 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 r0kJx$f 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 S*;8z}5<\
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j3{8]D \49LgN@\
BeP]M1\?> 4. 参数:优化球面透镜 pvCn+y/U; .OFwGOL% iaXpe]w$n 然后,使用一个优化后的球面透镜。 yZ?|u57 通过优化曲率半径获得最小波像差。 q]Y [W1 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 N&g9z{m7 透镜材料同样为N-BK7。 df@IC@`pB W,&z:z> qr>:meJy4 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 #B7_5y^ gBM6{48GF
;Zfglid 7"}<J7"}) 5. 结果:优化的球面透镜 }^r=( mqL&bmT |"V]$s$ c 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 %|mRib|<C 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 8W' ,T 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 I|jGu9G
hAx#5@*5
t(3<w)r2 r|!w,>. 6. 参数:非球面透镜 y\-f{I i,HafY Vs@[=" 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 cRYnQ{$' 非球面透镜材料同样为N-BK7。 4o7(cP 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 .48Csc- ul0]\(sS: 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 f-6hcd@Ca E-Z6qZ^ i=b<Mz7|
E/x2LYH VQSwRL3B= 7. 结果:非球面透镜 2c?-_OCy; tbz?th\# OcR6\t' 生成期望的高帽光束形状。 i4 BCm/h 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 ]fc9m~0N,\ 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 ZJUTtiD Yphru"\$
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EPx_xX r\6 "mU 8. 总结 "4W@p' 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 Oc\Bu6F :e9}k5kdk 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 ^`0^|u= 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 3;fuz Kk@b *>otz5] 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。 /?<tjK' "H eq^<5
f 扩展阅读 z}I4m M4hzf 扩展阅读 c\2+f7o@ 开始视频 H.\gLIr - 光路图介绍 lMpjE 该应用示例相关文件: k-;%/:Om - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 HJFt{tq2 - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 bs-O3w
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