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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) 3-tp94`8}t 应用示例简述 >q4nQ/eP 1. 系统细节 4Uz6*IQNl 光源 ;I]TM#qGF — 高斯激光束 KmpX^Se[ 组件 u~%
m( — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 (w4#?_ — 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 dYk)RX`}7! 探测器 T%-F,i — 视觉感知的仿真 Xs*~[k' — 高帽,转换效率,信噪比 c[J#Hc8; 建模/设计 V<nh+Q3<d — 场追迹: u.$.RkNMQ 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 LBw,tP tWL9>7]G 2. 系统说明 =ww8,z4X Ow+7o@$"/
%[;<'s5e~ w{#%&e(q" 3. 建模&设计结果 j@2-^q:` B<LQ;n+ 不同真实傅里叶透镜的结果: E=HS'XKu[K I3s'44 D)4p8-=t Ypha{d 4. 总结 hW
_NARA 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 )Q FT$rmX !Wn'Ae9 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 l&U3jeW-o 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 E8#y9q |LiFX5!\ 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 3l<)|!f]g ,Lox?}t 应用示例详细内容 Ay"x<JB{U2 nolTvqMT 系统参数 ]N2'L!4|; AY,6Ddw
1. 该应用实例的内容 &=@R, V>4 !fD= Y13IrCA2 efZdtrKgy SS(jjpe&, 2. 仿真任务 YWd:Ok0 B=|yjA'Fg 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 u\smQhQGE _mA[^G=gY 3. 参数:准直输入光源 Tb:n6a@ {RwwSqJ \#G`$JD $5%tGFh 4. 参数:SLM透射函数 Ya304Pjd T-f+<Cxf
AUzJ:([V 5. 由理想系统到实际系统 '00DUUa .Uha %~% &{ntx~Eq 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 :,]%W $f= 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 ?8YHz 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 JFR,QUT 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 ]V><gZ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 93[`1_q7\
HPtaW:J )<-kS
;)cSdA9 #^xiv/sV 应用示例详细内容 $].< / C0KP,JS& 仿真&结果 tdZ: w eEezd[p 1. VirtualLab中SLM的仿真 cg$7`/U TX*s T 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 T~`m'4"+c 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 AP/tBCeM 为优化计算加入一个旋转平面 %w'@:~0 r|?2 @VE k
NK)mE kw}J~f2 2. 参数:双凸球面透镜 b3y@!_'c )]X_')K cnhYrX^ 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 IBnJ6(. 由于对称形状,前后焦距一致。 0#XZ_(@% 参数是对应波长532nm。 ;Q?
Qwda 透镜材料N-BK7。 B5J=q("P 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 #UI@<0P) ExY
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}3M\&}=8 u_zp?Nc 3. 结果:双凸球面透镜 +4B>gS[ F !mq+Oz~ w9c 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 DFqXZfjm 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 L!-T`R8'c 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 "m/0>UU0 xjv?Z"X
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5Lm ? 4. 参数:优化球面透镜 u=RF6V| /v=MGX@r
V4ayewVX 然后,使用一个优化后的球面透镜。 }
Tp!Ub\Cc 通过优化曲率半径获得最小波像差。 gQ,PG 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 viY _Y.Yjy 透镜材料同样为N-BK7。 mA3C)V LT#*nr <:>a51HBX 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 8;Yx a8i e b
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e9N"{kDs6 \BUr2] 5. 结果:优化的球面透镜 vY}/CBmg ~hYG% /R 2:Js 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 VT;$:>!+ 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 om;jXf}A 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 hPD2/M
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:Er 6. 参数:非球面透镜 I:bi8D6 ~Ci|G3BW iHWl%]7sN 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 D{ @x 非球面透镜材料同样为N-BK7。 k +&LOb7 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 DHgEhf] q\[f$==p 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 v#nYH?+~mJ E3;[*ve ~.yt
+hV7o!WxC MU%C_d%. 7. 结果:非球面透镜 J=|fxR {b=]JPE "4oY F:h 生成期望的高帽光束形状。 0bS\VUB( 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 OUS@)Tyh 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 ;~#rdL '-S^z"ZrI
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50Pz+: !imm17XQ\ 8. 总结 yzgDdAM 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 shjS^CP AEe*A+ 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
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j 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 W6
f *> wh[XJ_xY 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。 mp+
%@n.; +tES:3Pi 扩展阅读 jf~/x>Q ^ejU=0+cN 扩展阅读 3a"4Fn 开始视频 g75)&U`>} - 光路图介绍 M(0:>G 该应用示例相关文件: yL7a*C& - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 gle_~es'K - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 uIiE,.Uu}
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