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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) l h?[wc 应用示例简述 V)fF|E~0 1. 系统细节 ?BX}0RWMh7 光源 M_O) w^
' — 高斯激光束 $WiUoS 组件 )+Yu7=S — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 9T\\hM)k — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 4nXemU= 探测器 lot;d3} — 视觉感知的仿真 o?d`o$ — 高帽,转换效率,信噪比 Gs>4/ 建模/设计 v"*c\, — 场追迹: ><C9PS@ 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 3T
/_#=9TV E&ReQgBft 2. 系统说明 ',1[rWyc N[I ?x5:u
p@?ud% Uuktq)NU 3. 建模&设计结果 :7*9W|e
,ZZ5A;) 不同真实傅里叶透镜的结果: iX6*OEl/Q <OrQbrWQa On(.(7sNc g'9~T8i& ^ 4. 总结 qN^]`M[ BY 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 QJ%N80 <r)5jf 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 w}YcAnuB{% 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 /A-VT It]GlxMX 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。 tlYB'8bJY RJ-J/NhWyI 应用示例详细内容 iGBHlw;A L=5Y^f'aU 系统参数 BO+to. %"e hZd0r 1. 该应用实例的内容 }%c0EY' 5'[yw:P-8 4m%Yck{R {rzQ[_)EC sRQ4pnnrn 2. 仿真任务 KvjH\;78 59(kk; 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。 R8Dn
GR _y:aPn 3. 参数:准直输入光源 <.ZD.u p::`1 uM[[skc id)J;!^;J 4. 参数:SLM透射函数 D 77$aCt L?(m5u~b
u}7r\MnwK, 5. 由理想系统到实际系统 aN';_tGvK AgWG4C= 5*O]`Q7 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 \*#E4`Y 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 p3B_NsXVZ 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 qxHsmGV 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 4rypT-%^ ; 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 <U}25AR
6Z-[-0o+g &D` $YUl@
}<q=Zq+ w69G6G( 应用示例详细内容 m@yx6[E# 2\#~%D>[ 仿真&结果 ^ lG^. YVO~0bX: 1. VirtualLab中SLM的仿真 \r}*<CRr6 (Li)@Cn% 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 KA."[dVa 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 RohD.`D 为优化计算加入一个旋转平面 8u Z4[ V6b) u]<`y6=&C ?e23[ 2. 参数:双凸球面透镜 r]%.,i7~8 &.:yP3 .-:6L2 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 ^Y^5 @x= 由于对称形状,前后焦距一致。 P,n:u'Iwy 参数是对应波长532nm。 !e0/1 j= 透镜材料N-BK7。 {N0ky=ud 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 tHo/Vly6Z }J:WbIr0!
]K%D$x{+\ s`,. &
`pXC= []B2 r<.*:]L 3. 结果:双凸球面透镜 <~Tfi*^+ po+1 !n5s/"'H 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。 XXZ$^W& 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 +isaqfy/ 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 z(beT e ?[q.1O
^i~'aq rVx?Yo1F'
S?m4 4. 参数:优化球面透镜 {%z}CTf# %i`YJ ^
P=CoLFa 然后,使用一个优化后的球面透镜。 LL=nMoS 通过优化曲率半径获得最小波像差。 ACxjY2 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 y8\4TjS1 透镜材料同样为N-BK7。 610hw376B GGn/J&k qbdv 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 VUGVIy. Yim` 3>#t
rDWqJ<8 h3:dO|Z 5. 结果:优化的球面透镜 ^7%
KS |/AY!Y3 9S[Tan| 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 =9vmRh?8 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 xo*[
g`N 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 b."1p7'
EYF]&+ 9
Qws#v}xF r` (U3EgP 6. 参数:非球面透镜 &tE#1<k )|@UY(VZ^ ZN?UkFnE 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 afa7'l=^i 非球面透镜材料同样为N-BK7。 =2[U4<d!R 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 ZX!u\O|w H@xIAL 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 YG6Kvc6T o\YF_235 &4O0}ax*Zm
{CR'Z0 /0H39]y!~ 7. 结果:非球面透镜 Ju7nvxC qZ7/d,w D;al(q 生成期望的高帽光束形状。 Ka\%kB>*` 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 [bvI T]Z 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 ` `R;x OVm
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*xOrt)D= jE{2rw$ZJ? 8. 总结 ]OOL4=b 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 VJeN
m3WNb nn_j"Nu 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 '
cl&S: 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 8y{<M"v+/ Gm.n@U p 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。 8?r
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W 扩展阅读 8vcV-+x )5j%." 扩展阅读 WeTs va+ 开始视频 rE
bC_< - 光路图介绍 ?q<"!U|e 该应用示例相关文件: mu/O\'5 - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 ?Q]{d'g(sx - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 n(b(H`1n
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