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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) F ! )-|n} 应用示例简述 Xm[Czd]% 1. 系统细节 yU`:IMz 光源 tjb/[RQ — 高斯激光束 lIDl1Z@Z 组件 6/y*2z; — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 ?6:cNdN — 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 +Hyk'=.W 探测器 FP;":i RL — 视觉感知的仿真 .98.G4J> — 高帽,转换效率,信噪比 Lpm?#g uR 建模/设计 *h,3}\ — 场追迹: dF2@q@\.+ 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 Y.
TYc; G)+Ff5e0L[ 2. 系统说明 utd:&q|} L[]^{ O
W'G{K\(/ %1jdiHTaL 3. 建模&设计结果 <P pYl OWV/kz5'H 不同真实傅里叶透镜的结果: Qk7J[4 Q eK{MF h3t$>vs2F" B "n`|;r5 4. 总结 &l!$Sw-u; 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 D{svR-~T \L#QR 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 9%TT>2# 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 pDhY%w# ]|BojSL_ 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。 C@)pmSQ DrFu r(=T 应用示例详细内容 <%r h/r U 1F-~{r 系统参数 4@))OD^ x g$gS7!u, 1. 该应用实例的内容 =jG?v'X ) BlJ|M fn?VNZ`J
_jDS" W2n*bNI 2. 仿真任务 ULTNhq
R*n Q%M_ 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。 ;&7,73! |=,83,a 3. 参数:准直输入光源 wEK%T P4 (7 ijt Xvq^1Y? l<n5gfJ 4. 参数:SLM透射函数 $"1pws?d
x~Pvh+O
x i.IRAZX 5. 由理想系统到实际系统 p70,\&@3 ~ ;XYwQ" l-MxLcz 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 F1\`l{B,\ 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 O*ImLR)i+s 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 :F9q> 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 uNg'h/^NZ| 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 Q-jf8A]
-3\7vpcdN k~R{Y~W!!
(>mi!: pIvfmIm 应用示例详细内容 {Wa~}1`Kl L2d:.&5 仿真&结果 tw-fAMwU S$\.4*_H\ 1. VirtualLab中SLM的仿真 *3P3M}3~\ CQ$::; 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 ]ZDTn 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 zw,-.fmM# 为优化计算加入一个旋转平面 F G3Sk!O6 @+$cZ3, B%2L1T= -E}>h[;qZ 2. 参数:双凸球面透镜 d&5c_6oW 8,_ -0_^$ hR!}u}ECd 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 T0YDfo 由于对称形状,前后焦距一致。 UKOFT6| 参数是对应波长532nm。 XzW7eO,A 透镜材料N-BK7。 kq>GMUl~@ 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 )`mbf|,&t{ J"5jy$30'$
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43`^;u
@81-kdTx (1rJFl! 3. 结果:双凸球面透镜 G l_\Vy B>sCP"/uV %
Oz$_Xe 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 n>br,bQe 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 sw [oQ!f 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 H_Iim[v# UlnyTz~
KUF$h Er o>@=N2n
PEfE'lGj 4. 参数:优化球面透镜 R$Zv0a& O%fUm0O d J `YnT 然后,使用一个优化后的球面透镜。 cES;bwQ 通过优化曲率半径获得最小波像差。 bo&\3 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 Ica3 透镜材料同样为N-BK7。 09G9nu ;&{ r@olC7& qx Wgt(Os 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 w~4
z@/^"p K?9WY]Ot
kmmL>fCV"M O;UiYrXU 5. 结果:优化的球面透镜 {cmo^~[L$ ,wEM
Jh `E{;85bDH 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 -T 2~W! 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 s`;0
t YG 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 C5>{Q:.`e'
m~##q}LZ
KLG6QBkj M`)s>jp@w 6. 参数:非球面透镜
;&K3[;a mgo'MW\ |~ z8< 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 y=-{Q 非球面透镜材料同样为N-BK7。 tceIA8d6
该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 W"W@WG9X0 GEhdk]<a7 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 issT{&T C]yvK} 2~#ZO?jE6
se~ *<5 9+]ZH.(YE 7. 结果:非球面透镜 :[A?A4l
NdM}xh \#uqD\DE 生成期望的高帽光束形状。 R'vdk< 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 QV`X?m
非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 (xucZ JOA%Y;`<#
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|hu"5* j'G"ZPw1 8. 总结 &z ./4X 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 +#|'|}j on]\J 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 &Tf=~6 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 L@C >-F|p @).WIs 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。 ?whRlh
Nb#H@zm 扩展阅读 ZrmnQ #nU@hOfg 扩展阅读 SlH7-"Ag 开始视频 u+%)JhIp - 光路图介绍 5"76R
Gw= 该应用示例相关文件: c28oLT1|D - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 X !&"&n - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 )OARO
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