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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) JG=z~ STz 应用示例简述 wZKEUJpQ 1. 系统细节 Q a3+ 9 光源 @Jr@
fF} — 高斯激光束 qp55U* 组件 poVtg}n — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 v?`DP — 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 *&~wl(+O= 探测器 oE'Flc. — 视觉感知的仿真 Qk`LBvg1 — 高帽,转换效率,信噪比 Gw?$.@L'I6 建模/设计 KN"<f:u — 场追迹: u]s}@(+. 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 n_Bi HMIU' c^`(5}39v 2. 系统说明 Yo[Pu< zR m$B)_WW
_/cL"Wf Q'Vejz/ 3. 建模&设计结果 +<w\K* {qL}:ha? 不同真实傅里叶透镜的结果: dmk_xBy s| ($[)Tcq*~ -9^A,vX Ygfv? 4. 总结 @&GfCg5Cb 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 pX]"^f1?O \#q|.d$u 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 p
_q]Rt 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 (bON[6OGm ~<q^4w.=7C 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。 hO0g3^ X!!3>`| 应用示例详细内容 IhPX/P )m.U"giG++ 系统参数 N_| '`]D zE1=*zO` 1. 该应用实例的内容 gkL{]*9&% ##|]el%Y .Fm@OQr =w2_1F" &20}64eW% 2. 仿真任务 jRNDi_u?Wb &@/25Y2 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。 y sFp` p5JRG2zt 3. 参数:准直输入光源 E% d3}@
w[Q)b() 8N9X1Mb| d.t$VRO 4. 参数:SLM透射函数 j/uu&\e o2W^!#]=
22FHD4 5. 由理想系统到实际系统 G'f5MP1 ;cp,d~m rf D%!GY1wdn 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 %#iu 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 h#(J6ht 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 :FX|9h 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 }-H)jN^ 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 -8m3L
?yy,3: #MAXH7[
?OF9{$m3? ,WQg.neOA 应用示例详细内容 ^b^}6L'Z j-TRa,4bN 仿真&结果 h"t\x}8qq +wxDK A_ 1. VirtualLab中SLM的仿真 Am"e%|: -)Of\4kx 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)。 @~8* 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 5`p>BJ+n 为优化计算加入一个旋转平面 lL"ANlX-P ]oxi~TwY^ 2VaKt4+` zLybf:# 2. 参数:双凸球面透镜 J+r:7NvZ (0u(<qA\ *=zv:! 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 lGpci 由于对称形状,前后焦距一致。 Cxra(!& 参数是对应波长532nm。 |(3"_ 透镜材料N-BK7。 5[Uv%A?H#_ 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 3 @%XR8ss ug^esB
~Aw.=Yi= HMmB90P`
6|Xe ],u ]-cSTtO 3. 结果:双凸球面透镜 DhD^w;f] hO; XJyv -mw`f)?Ev 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。 R'Uf#. 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 aKz:hG 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 I`;SA~5 y~^-I5!_ u
>)+N$EN p} {H%L
b)@rp 4. 参数:优化球面透镜 bXk(wXX .zv BV_I AK(x;4 然后,使用一个优化后的球面透镜。 p v]" 2'aQ 通过优化曲率半径获得最小波像差。 2]=`^rC* 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 (nAL;:$x2 透镜材料同样为N-BK7。 EO%"[k nXw98; 8]Q#P 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 i!EAs`$o` &yG5w4<
]94`7@ %Ni"*\ 5. 结果:优化的球面透镜 (dTQ,0 0ZJj5<U n x{MUN7 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 lBGYZ-- 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 9e Fj+ 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 <iB5&
yxAy1P;dX
nF$HWp> J";4+wA7 6. 参数:非球面透镜 q _Z+H4 fZrh_^yH e~7FK_y#0 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 et?FX K"y 非球面透镜材料同样为N-BK7。 Xw3j(`w$, 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 .3&(Y d/!\iLF 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 yK-DzAv aa"3
Io h"nhDART<
tAsap}( Jj?HOtaM 7. 结果:非球面透镜 AEkjy h\ "6
~5RCZ W4UK?#S+ 生成期望的高帽光束形状。 'q?Y5@s 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 S=\cF,Zs 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 <cU%yA710 zwz_K!229
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@)U;hk)j; W^)mz,%x 8. 总结 KWojMPs 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 %uCsCl ^`k;~4'd 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 "$pbK: 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 ea]qX6)UZ 6%}`!_N<Mc 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。 .>z1BP:( ?U+hse3e~
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