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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) 3<Y;mA=hw 应用示例简述 .Im+()b&& 1. 系统细节 WiCM,wDi 光源 )ZT0zIG — 高斯激光束 }[R@HmN 组件 o2UJ*4 — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 ~w}[
._'#M — 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 _A0avMD} 探测器 -bX.4+U — 视觉感知的仿真 ;;J98G|1 — 高帽,转换效率,信噪比 ,rPyXS9Sa{ 建模/设计 YVV $g-D} — 场追迹: xB]v 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 V<I${i$]0 c15^<6]g 2. 系统说明 XA^:n+Yo }K]VlFR
'cc4Y~0s jWmBUHCb 3. 建模&设计结果 dM$G)9N)K L6}x3 不同真实傅里叶透镜的结果: 'r <BaL u:kY4T+Z ![C$H5 =ZL}Av} 4. 总结 E|#R0n* 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 rKO*A7vE gQt@xNO 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 xR%ayT. 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 `lOoT V zx(J) 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 &H>dE]Hq, cf3c+.o 应用示例详细内容 { qx,X.5$ 'GoeVq 系统参数 FDC{8e -k{R<L
1. 该应用实例的内容 6KTY`'I 6)YNjh.{* =5eDT~=2{U *}&aK}h}I wLSYzz 2. 仿真任务 #9"_|d=l W"@lFUi 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。
aj B G{Q'N04RA 3. 参数:准直输入光源 v%Q7 \X( `3n*4Lz ZEJadR 8H b|'Q|^ 4. 参数:SLM透射函数 a][Z;g 0)44*T
sYgnH:t X 5. 由理想系统到实际系统 Jjq%cA B+sqEj- _Q}z 6+_\ 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 !r
<|F 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 @S92D6 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 Oei2,3l,? 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 N^N?!I 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 k| o,gcU
s~w+bwr OwaXG/z~
dVfDS-v! h;M2ylOu. 应用示例详细内容 t1^96@m^ ijYLf.R< 仿真&结果 I\23as0q m m`3-F| 1. VirtualLab中SLM的仿真 Q1[s{, Q.AM 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}gqk' 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 bb/MnhB 为优化计算加入一个旋转平面 b2%[9)"I. w}b+vh^3Wy o7seGw<$X uy{KV"%"^g 2. 参数:双凸球面透镜 vm4oaVi o3kj7U:'x mY(
_-[W 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 cf'Z#NfQ 由于对称形状,前后焦距一致。 A-$BB=Ot 参数是对应波长532nm。 eX@q'Zi 透镜材料N-BK7。 m`"s$\fah 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 )O
Cr6UR 0k 8SDRWU
uBgHtjmae )Cl&"bX
0]~n8mB> `-\"p;Hp0 3. 结果:双凸球面透镜 s#[Ej&2[= zL'n
J
"kC>EtaX 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 |93%, 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 iz(+(M 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 =qvU9p2o Vp$ckr
(" %yV_R oH0\6:S
*?+!(E 4. 参数:优化球面透镜 =Yk$Q\c ez>@'yhK m}(DJ?qP 然后,使用一个优化后的球面透镜。 {cA )jW\' 通过优化曲率半径获得最小波像差。 @:I/lg=Qd 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ?6bE!36 透镜材料同样为N-BK7。 s>X;m.< n6}1{\ E
\RU[ 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 KI{u:Lbi Jd;1dYkH:
LzfLCGA^ &.,OvVAo 5. 结果:优化的球面透镜 /a_|oCeC} dEiX!k$# 8] *{i 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 A VjtK 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 N_0O"" d 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 2~)]E#9
)94R\f
e|LXH/H U PC& O 6. 参数:非球面透镜 :Us-^zVr cPXvTVvs "n:9JqPb 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 ".u?-xcbJ 非球面透镜材料同样为N-BK7。 b/EvcN8 } 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 a#1X)ot F\e'z 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 ^=ikxZyO vIJdl2(^E |]Xw1.S.L
u+'=EGl @&+
1b= 7. 结果:非球面透镜 L8fr
uwb o\#C] pp {e^llfj$# 生成期望的高帽光束形状。 )
l)5^7=W 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 =
7?'S# 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 5c#L6 dA)
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4Zq5 ZDf9Npe 8. 总结 !ZVMx*1Cf 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 VtVnht1 NJp;t[v.^ 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 rcK*",> 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 + y^s
6j} [{ pc1U- 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。 4u&doSXR J L3A/^
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